专利名称：使用螺线管的开关的制作方法
技术领域：
本发明涉及用在射频系统中的使用螺线管的开关。具体说，涉及能够减少开关的元件数量和整体尺寸的使用螺线管的开关。
通常，在用于射频系统中的使用螺线管的开关中，存在闭锁式开关，失效保护型开关和类似物。
下面将参考附
图1和2对传统的使用螺线管的开关进行描述。
图1显示了已有技术的使用螺线管的闭锁式开关的结构。
如图1所示，传统的闭锁式开关具有两个螺线管1和2，当电流接通时这两个螺线管产生磁场；一个永磁铁3，该永磁铁3位于两个螺线管1和2之间；和一个摇摆器，该摇摆器布置在螺线管1和2下方。摇摆器4被永磁铁3磁化从而具有N-S-N磁极。因此，当螺线管1或2接通电流时，磁化摇摆器4在其中间部分绕中心作杠杆式上下运动，完成开关操作。也就是说，当右螺线管2接通电流以致在其下部产生N磁极(北极)时，在右螺线管2和靠近右螺线管2的摇摆器4的右部之间产生排斥力。在这种情况下，摇摆器4的右部下降，而摇摆器4的左部上升，这样摇摆器4的左部接触左螺线管1的底表面。
相反，当左螺线管1接通电流时，摇摆器4的左部下降，而摇摆器4的右部上升，因此使其右部与右螺线管2的下表面接触。
而且，传统的闭锁式开关具有固定到摇摆器4的下部上的板簧5；分别位于板簧5的两侧之下的两个推针6和7，和多个连接器8a，8b，8c，这些连接器位于推针6和7之下。推针6和7分别具有围绕其上部的压缩盘簧6a和7a，和固定到其下端的簧片6b和7b。
板簧5与摇摆器4一起在向上和向下方向上运动。因此，当右螺线管2接通电流时，由于摇摆器4的上下运动，板簧5的右部下降并且压动推针7。同时，固定到推针7的下端的簧片7b与连接器8b和8c电连接。在这种情况下，当与螺线管2连通的电流被切断并且左螺线管1接通电流时，摇摆器4的上下运动按压推针6。然后，压缩盘簧7a提供了推针7的回复力，因此使移动过的推针7上升，并且将簧片7b与连接器8b和8c分离。而且，固定到推针6的下端的簧片6b与连接器8a和8b电连接。
然而，因为使用螺线管的传统的闭锁式开关需要两个螺线管以移动摇摆器，所以开关的整体尺寸大，并且生产成本昂贵。
与此同时，图2显示了已有技术的使用螺线管的失效保护型开关的结构。
如图2所示，传统的失效保护型开关包括一个螺线管10，当接通电流时，该螺线管10产生磁场；一个推杆20，该推杆20可移动地布置在螺线管10的中心部分；一个摇摆器30，该摇摆器30位于推杆20之下；一个压缩弹簧40，该压缩弹簧40位于摇摆器30上，和多个连接器61，62和63。而且，在摇摆器30的两侧之下，两个推针51和52在上和下方向上可移动地布置。而且，推针51和52具有压缩盘簧51a和52a，这两个压缩盘簧分别围绕它们的外周表面，和簧片51b和52b，这两个簧片固定到它们的下端。
在这种情况下，推杆20靠近摇摆器30的左部，且压缩盘簧40的下端固定到摇摆器30的右部。
在这种状况下，当螺线管10接通电流以产生磁场时，推杆20下降并且压动摇摆器30的左部。然后，摇摆器30在其中间部分绕中心作杠杆式上下运动，因此下推左推针51，这样固定到推针51的下端的簧片51b与连接器61和62电连接，并且将压缩弹簧40压缩。在螺线管10接通电流的同时，摇摆器30的倾斜状态持续保持。
相反，当流进螺线管10的电流被切断时，摇摆器30的右部由于压缩弹簧40的回复力作用而下降，同时摇摆器30的左部上升。在这种情况下，被摇摆器30的右部压住的右推针52下降，这样簧片52b与连接器62和63电连接。与此同时，围绕其圆周部分的压缩盘簧51a的回复力使左推针51上升。
但是，因为在传统的失效保护型开关中，为了保持使左推针下降的状态，必须使螺线管的电流保持持续接通，螺线管有高温热辐射从而干扰电流，因此减弱了移动推杆的力。因此，由于必须使用大尺寸的螺线管来补偿减弱的力，所以失效保护型开关的整体尺寸就比传统的闭锁式开关大。
因此，本发明的一个目的是提供一种使用螺线管的开关，这种开关能够减少开关的元件数量和开关的生产成本，并且使开关的整体尺寸最小。
根据本发明的一个方面，本发明的开关包括一个基体，该基体具有多个形成于其上的槽；多个螺线管，这些螺线管分别具有衔铁，并且这些螺线管分别布置在所述槽上，其中当螺线管接通电流时，衔铁在上下方向上运动；多个连接器，这些连接器分别布置在槽中；和多个接触装置，这些接触装置将布置在每个槽中的连接器电连接，并且接触装置被可移动地布置在槽中，以便由在向下方向中移动的衔铁压动。
而且，在本发明的另一方面中，用在开关中的螺线管包括线圈管心，当接通电流时该线圈管心产生磁场，且所述线圈管心具有垂直贯穿其中而形成的通孔；用来引导电流的导电线圈，所述导电线圈围绕线圈管心的外周表面缠绕；一衔铁，该衔铁由线圈管心所产生的磁场磁化，并且被可移动地布置在通孔中；多个磁化装置，这些磁化装置产生确定的磁场，并且被布置在线圈管心的两端；多个第一磁性体，这些第一磁性体布置在线圈管心和每个磁化装置之间，并且被与之相邻的磁化装置磁化；和多个第二磁性体，这些第二磁性体分别布置在磁化装置的外侧，并且被与之相邻的磁化装置磁化。
从下面参照附图的有关优选实施例的详细描述，本发明的上述及其它目的和特征将更为鲜明。在附图中图1是概要地示出了已有技术的使用螺线管的闭锁式开关的截面图；图2是概要地示出了已有技术的使用螺线管的失效保护型开关的截面图；图3是概要地示出了根据本发明的使用螺线管的开关的装配透视图；图4A是示出了图3的螺线管的分解透视图；图4B是示出了图3的螺线管的截面图；图5A和5B是分别描述了图4B的螺线管的操作的截面图；和图6是概要地示出了根据本发明的使用螺线管的开关的操作的截面图。
下面将参考附图详细描述根据本发明的使用螺线管的开关的一个实施例。
如图3所示，本发明的使用螺线管的开关包括多个螺线管100，当接通电流时这些螺线管产生磁场。
如图4A和4B所示，每个螺线管100具有一个空心柱形壳体110，和一个I形线圈管心120，该线圈管心布置在壳体110中。线圈管心120具有纵向地形成于其中心的通孔122，和绕其外周表面缠绕的导电线圈124。而且，每个螺线管100具有一个I形衔铁130，该衔铁在线圈管心120的通孔122中可移动地设置。优选的是，衔铁130由磁性材料制成。在这种情况下，当电流经线圈124流进螺线管100时，衔铁130被磁化并且产生预定磁极。
而且，每个螺线管100具有多个分别布置在线圈管心120和衔铁130之间的上部和下部处的第一环形磁性体142和144，多个分别布置在每个第一磁性体142和144的外表面处的环形永磁铁150，和多个分别布置每个永磁铁150的外表面处的第二环形磁性体162和164。每个第一和第二磁性体142，144，162和164被与之邻近的一个永磁铁150磁化，并且具有预定的磁极。
而且，该实施例的开关具有基体200，该基体位于螺线管100下面。基体200有许多形成于其上的槽210。在这种情况下，每个槽210的一端是公共部分，以便在基体200的中心部分相遇，并且槽210的上部封闭。槽210的数量等于螺线管100的数量。
而且，该实施例的使用螺线管的开关具有多个分别布置在每个槽210的另一端的独立连接器220，一个布置在公共部分处的公共连接器230，和多个推针240，这些推针240可移动地布置在每个槽210的上部。每个推针240具有从基体200突出的上部，和位于槽210中的下部。在这种情况下，推针240的上部被压缩盘簧250围绕，而推针240的下端固定到接触簧片260上。当推针240被衔铁130压下时，接触簧片260与推针240一起向下移动。然后，接触簧片260使独立连接器220与公共连接器230电连接。盘簧250提供回复力，从而使由衔铁130压下的推针240返回其初始位置。
下面，结合如上构造的本发明描述如何操作使用螺线管的开关。
在本实施例中，当磁性体142，144，162和164被永磁铁150磁化时，第一磁性体142和144具有S-极(南极)，而第二磁性体162和164具有N-极(北极)。
在这种状态下，如图5A和6所示，如果向前的电流(由实线箭头指示)经线圈124流进螺线管100，衔铁130的上部具有N-极，而衔铁130的下部具有S-极。
在这种情况下，在衔铁130的上部和上第一磁性体142之间产生吸力，并且在衔铁130的下部和下第一磁性体144之间产生排斥力。与此同时，在衔铁130的上部和上第二磁性体162之间产生排斥力力，并且在衔铁130的下部和下第二磁性体164之间发生吸力。因此，衔铁130下降，并且与上第一磁性体142和下第二磁性体164接触。在这种情况下，下降的衔铁130压下推针240，这样固定到推针240上的接触簧片260向下移动，并且使独立连接器220与公共连接器230电连接。
然后，即使与衔铁130接通的电流被切断，衔铁130也可由于永磁铁150的磁力而持续保持与磁性体142和164接触的状态。
相反，如图5B所示，如果反向电流(如虚线箭头指示)经线圈124流进螺线管100，衔铁130的上部具有S-极而衔铁130的下部具有N-极。
在这种情况下，在衔铁130的上部和上第一磁性体142之间产生排斥力，并且在衔铁130的下部和下第一磁性体144之间产生吸力。与此同时，在衔铁130的上部和上第二磁性体162之间产生吸力，并且在衔铁130的下部和下第二磁性体164之间产生排斥力。因此，衔铁130上升，从而与上第二磁性体162和下第一磁性体144接触。在这种情况下，被衔铁130压下的推针240和固定到推针240上的接触簧片260由于围绕在其外周表面的盘簧250的弹力而向上移动。即使与衔铁130接通的反向电流被切断，衔铁130也可由于永磁铁150的磁力而持续保持与磁性体144和162接触的状态。
在这两种情况下，衔铁130的移动在约0.01秒(即，10毫秒)内完成，并且移动衔铁130所需的电流的流动时间是约0.03秒(即，30毫秒)。因此，螺线管100不会有高温热辐射以致干扰电流。
因为如上构造和操作的本发明的开关不需要已有技术的摇摆器，这使它可减少部件数量。因此，可使开关的生产成本和整体尺寸最小。
而且，因为不需要持续使电流流过螺线管，所以可以减少电能消耗。
尽管仅以某些优选实施例描述了本发明，但在不超出下述权利要求书所限定的本发明的实质和范围的前提下，可以进行其他修改和变化。
权利要求
1.一种螺线管，包括线圈管心，所述线圈管心在接通电流时产生磁场，并且具有垂直贯穿其中而形成的通孔；用来引导电流的导电线圈，且所述导电线圈绕所述线圈管心的外周表面缠绕；被所述线圈管心所产生的磁场磁化的衔铁，所述衔铁可移动地布置在通孔中；多个磁化装置，所述磁化装置产生确定的磁场，并且被布置在所述线圈管心的两端；多个第一磁性体，这些第一磁性体布置在所述线圈管心和每个所述磁化装置之间，并且被与之相邻的所述磁化装置磁化；和多个第二磁性体，这些第二磁性体分别布置在所述磁化装置的外侧，并且被与之相邻的所述磁化装置磁化。
2.如权利要求1所述的螺线管，其特征在于每个所述磁化装置是永磁铁。
3.如权利要求2所述的螺线管，其特征在于所述衔铁由磁性材料制成。
4.一种使用螺线管的开关，该开关包括一基体，该基体具有多个形成于其上的槽；多个螺线管，这些螺线管分别具有衔铁，并且被分别布置在各个槽上，其中当所述螺线管接通电流时，所述衔铁在上下方向上运动；多个连接器，这些连接器分别布置在槽中；和多个接触装置，这些接触装置被用来将预定数量的所述连接器电连接，并且被可移动地布置在每个槽中以便由在向下方向中运动的所述衔铁压动。
5.如权利要求4所述的螺线管，其特征在于每个槽的一端在所述基体的预定位置上相遇以形成公共部分，和在每个槽中的所述连接器包括一个定位在公共部分处的公共连接器，和与所述公共连接器相对地布置的独立连接器。
6.如权利要求5所述的螺线管，其特征在于每个所述接触装置包括推针，该推针由所述衔铁压动；簧片，所述簧片用来将所述公共连接器与所述独立连接器电连接，并且所述簧片被固定到所述推针的下端；和弹簧，当与被压动的推针相对的所述衔铁上升时，该弹簧提供回复力以便使所述被压动的推针返回其初始位置。
7.如权利要求6所述的螺线管，其特征在于每个所述螺线管包括线圈管心，所述线圈管心在接通电流时产生磁场，并且具有垂直贯穿其中而形成的、用以设置所述衔铁的通孔；用来引导电流的导电线圈，所述导电线圈绕所述线圈管心的外周表面缠绕；多个磁化装置，所述磁化装置产生确定的磁场，并且被布置在所述线圈管心的两端；多个第一磁性体，这些第一磁性体布置在所述线圈管心和每个所述磁化装置之间，并且被与之相邻的所述磁化装置磁化；和多个第二磁性体，这些第二磁性体分别布置在所述磁化装置的外侧，并且被与之相邻的所述磁化装置磁化。
8.如权利要求7所述的螺线管，其特征在于每个所述磁化装置是永磁铁。
9.如权利要求8所述的螺线管，其特征在于所述衔铁由磁性材料制成。
全文摘要
本发明提供一种使用螺线管的开关,它包括一基体,该基体具有多个形成于其上的槽;多个分别具有衔铁的螺线管,这些螺线管分别布置在每个槽上,其中当螺线管接通电流时衔铁在上下方向上运动;多个分别布置在槽中的连接器;和多个用来与布置在每个槽中的预定数量的连接器电连接的接触装置,这些接触装置可移动地布置在槽中以便由在向下方向中移动的衔铁压动。因此,根据本发明的开关的元件数量和生产成本减少,并且开关的整体尺寸最小。
文档编号H01H51/01GK1340837SQ00126089
公开日2002年3月20日 申请日期2000年8月31日 优先权日2000年8月31日
发明者金德龙, 李东辉 申请人:Kmw株式会社