CN1518030A - 电磁开关及其电镀方法 - Google Patents

Abstract

一种插销式电磁开关，包括：一个框架，一个给所述框架提供磁力的永久磁体，一个当电力被供应时抵消永久磁体的磁力的线圈单元，和一个依据对所述线圈单元的电力供应而贴附于和脱离所述框架的移动部件。防侵蚀镀层被应用于所述框架和所述移动部件的表面，在所述框架和所述移动部件之间的接触表面上的镀层厚度薄于其它表面上的镀层厚度。

Description

电磁开关及其电镀方法

本申请要求申请号为2003-3254、申请日为2003年1月17日、向韩国知识产权局申请的韩国专利的优先权，它披露的内容在此引入作为参考。

技术领域

本发明涉及一种电磁开关，更具体地，涉及一种被电镀上抗侵蚀材料的插销式(latch type)电磁开关和一种电镀所述电磁开关的方法。

背景技术

一种被一永久磁体和一电磁体施以电磁力操作的电磁开关。图1表示一个普通的插销式电磁开关的结构。

参见图1，所述电磁开关包括一个线圈单元10，一个框架20，一个永久磁体30和一个移动部件40。线圈单元10包括一个被缠绕在一圆柱状线圈架11周围的线圈12，当电流被供应给线圈单元10时，产生一个方向与永久磁体30的磁场方向相反的磁场。移动部件40的一部分被插入线圈架11，并被弹簧50弹性地偏移远离永久磁体30。

在上述结构中，当电流不被供应给线圈单元10时，由于在永久磁体30的电磁场中存在作用于移动部件40上的力，移动部件40贴附着(adhere to)框架20。当电流被供应给线圈单元10时，一个与永久磁体的磁场相反的磁场在线圈单元10中产生，于是移动部件40借助于弹簧50的恢复力从框架20移开，用这种方式，依靠对线圈单元10的电流供应，移动部件40以图1中箭头指出的方向移动。

一般，框架20和移动部件40由钢制成，并被电镀以防止侵蚀。电镀层有大约3微米的厚度，它是非常薄的，如果电镀层太薄，对于来自人手的汗中的盐的化学抵抗力就可能是太弱的。为了增加抗侵蚀力，足够厚的电镀层是必需的，但如果镀层太厚，由于从永久磁体30的磁场中屏蔽了移动部件40，可能会降低移动部件40和框架20间的贴附力。

发明内容

因而，本发明的一个方面是提供一种改善的电磁开关和一种电镀所述开关的方法，以有效防止移动部件和框架的侵蚀，而不会屏蔽永久磁体的磁场。

本发明的另外的方面和/或优点将在接着的说明中被部分地阐明和部分地根据说明将是明显的，或可以通过本发明的应用被获知。

本发明的前述的和/或其它方面可以通过提供一种电磁开关来实现，该电磁开关包括：框架；选择地产生磁场的线圈单元；和移动部件，该移动部件包括根据所述线圈单元的磁场选择地与所述框架接触的第一表面，不与所述框架接触的第二表面，和覆盖所述第一和第二表面的防侵蚀材料，所述防侵蚀材料在第一表面上的厚度薄于在第二表面上的厚度。

本发明的前述的和/或其它方面也可以通过提供一种电镀电磁开关的方法来实现，该电磁开关包括具有接触表面的框架和移动部件，该移动部件具有选择地与所述框架的接触表面相接触的接触表面，所述方法包括用具有第一厚度的第一防侵蚀材料电镀所述框架和所述移动部件；从所述框架和所述移动部件的接触表面除去所述第一防侵蚀材料；和用具有第二厚度的第二防侵蚀材料再次电镀所述框架和所述移动部件。

本发明的前述的和/或其它方面也可以通过提供一种记录和/或产生数据到/从光学介质装置来实现，该装置包括：固定框架；托盘；和托盘锁定装置，用于选择地将所述托盘与所述固定框架锁定/脱开，该托盘锁定装置包括被固定在所述固定框架上的锁定柱和可旋转地装在所述托盘上的第一杆、第一弹性元件、电磁开关、第二杆以及第二弹性元件，所述第一杆包括选择地被锁定到所述锁定柱或从该锁定柱脱开的锁定部分和凸轮(cam)以选择地与所述锁定柱发生干涉，从而在所述锁定部分能锁定到所述锁定柱的方向上转动所述第一杆，第一弹性元件用于将所述锁定部分朝所述锁定柱偏压，电磁开关被设置在所述托盘上，该电磁开关包括一个具有一接触表面和一非接触表面的框架，具有接触表面以选择地接触所述框架的接触表面和不与所述框架接触的非接触表面的移动部件，被布置在所述框架内以产生磁力来吸引所述移动部件的永久磁体，用于选择地产生磁力来抵消所述永久磁体的磁力的线圈，和一种覆盖所述框架和所述移动部件的防侵蚀材料，第二杆可旋转地装到所述托盘上并与所述移动部件和所述第一杆相连，第二弹性元件被连接到所述第二杆以当所述移动部件从所述框架离开时从所述锁定柱释放所述锁定部分，其中所述框架和移动部件的接触表面上的防侵蚀材料的厚度薄于非接触表面上的防侵蚀材料的厚度。

附图说明

从下面结合附图对实施方式进行的说明，本发明的这些和/或其它方面及优点将是明显的和更容易被理解：

图1表示一个普通电磁开关的结构；

图2是一个根据本发明一个实施方式的电磁开关的分解图；

图3至图5表示根据本发明的实施方式电镀图2的电磁开关的方法的操作；

图6至7表示本发明的实施方式的电磁开关被应用到一个纤巧的(slim)光盘驱动器的托盘锁定装置上；和

图8和9表示图6和图7中展示的托盘的锁定和脱开状态。

具体实施方式

现在将对本发明的实施方式进行详细地说明，它的一个例子在附图中被阐明，其中相同的附图标记始终表示相同的元件。在下面参照附图对实施方式进行描述来说明本发明。

图2是一个根据本发明的一个实施方式的插销式电磁开关100的分解透视图。

参考图2，一个框架120和一个移动部件130被布置在一个线圈部件110的相对侧，一个永久磁体140与所述框架120相连，所述线圈部件110包括一个被缠绕在一个线圈架111的成对的中空矩形管周围的线圈112，当电流被供应给线圈部件110时，一个与永久磁体140的磁场方向相反的磁场被产生，与线圈部件110连接的框架120包括两个部分：一个第一部分121，与永久磁体140相连；和第二部分，包括被插入所述线圈架111的中空管中短距离的突出部122。

移动部件130有两个臂部131，由于在线圈架111中朝向永久磁体140的吸引力的作用，所述臂部与框架120的突出部122接触。虽然在图中没有示出，但移动部件130被一个例如弹簧的弹性元件弹性地偏移远离永久磁体140。

在上述结构中，当没有电流被供应给线圈部件110时，由于永久磁体140的吸引力作用，移动部件130与框架120接触。当电流被供应给线圈部件110时，移动部件经受一个抵消永久磁体140磁力的磁力作用，于是，弹性元件(未示出)的恢复力促使移动部件130离开框架120。

框架120和移动部件130用普通的钢制造。因为钢被潮气或盐侵蚀，所以框架120和移动部件130的表面被镀以防侵蚀材料来防止侵蚀。防侵蚀材料是非铁的，并且具有例如镍、或铜和镍的抗磁性成分。

为了有效的防止侵蚀，镀层必须具有一定厚度，例如，如果镍、或铜和镍被用作防侵蚀材料，要求的镀层厚度超过7微米。然而，在这种情况下，在移动部件130和框架120之间的贴附力会被防侵蚀材料降低。

移动部件130的一个接触面132仅仅占移动部件130的总表面积的很小的部分，对于框架120的接触表面123也是同样的。因此，接触表面132和123在使用期间被用手接触是不太可能的，所以，接触表面132和123被侵蚀的可能性比其它区域低，即使在接触表面132和123上的防侵蚀镀层更薄也是如此。

根据这些考虑，对于根据本发明的实施方式的电磁开关100，移动部件130和框架120的接触表面132和123比这些元件的其它表面被电镀得更薄。具体地说，为了防止侵蚀，除了接触表面132和123的其它表面被电镀成具有至少7微米厚度的镀层，接触表面132和123被防侵蚀材料电镀成具有大约3微米厚的镀层以将贴附力的减小减到最少。

下面是根据本发明的实施方式的一个电磁开关的电镀方法的详细说明。

首先，如图3中所示，将一个均匀的带有防侵蚀材料的电镀层P1形成在移动部件130和框架120的表面上，防侵蚀材料可以是镍或铜和镍。镀层P1的厚度大约是5～9微米(第一厚度)。

其次，通过研磨或通过化学方法除去接触表面132和123上的电镀层P1，以便使大约5～9微米厚的电镀层P1覆盖除了接触表面132和123之外的所有表面(图4)。在图4中，在需要的地方，在接触表面132和123处暴露所述钢。

接下来，再次用防侵蚀材料电镀移动部件130和框架120上已被电镀的表面，所述防侵蚀材料是镍、或铜和镍，这形成一个第二电镀层P2。第二电镀层P2的厚度大约是3微米。于是，如图5中所示，在除接触表面132和123之外的所有表面上的镀层的厚度是8～12微米，在接触表面132和123上的镀层厚度大约是3微米。

在本实施方式的电镀方法中，形成在接触表面132和123上的电镀层P2很薄，以便将对永久磁体140的磁力的影响减到最小。然而，为了有效防止侵蚀的目的，形成在移动部件130和框架120其它表面上的电镀层P1和P2是合理的厚度。

这种电磁开关技术能被应用在不同的工业领域中。图6展示了一个电磁开关100应用于一个纤巧的光盘驱动器的托盘锁定装置的例子。图7是图6中所示的托盘锁定装置的一个放大视图，图8和9表示一个托盘220的锁定和脱开。

参考图6和7，托盘220被装在固定的框架210上，允许托盘220滑进和滑出。托盘包括一个芯轴电机230以转动一个光盘(未示出)和一个光学拾取单元240，当该光学拾取单元以箭头所指的方向在光盘表面的上方滑动时在光盘上记录和产生数据。

一个锁定柱310被装在固定的框架210上。一个第一杆320，一个第一弹性体330，一个第二杆340，一个第二弹性体350和电磁开关100被装在托盘220上。

第一杆320绕一个被装在托盘220的铰接柱211上的铰接单元321在两个方向上旋转。第一杆320的一个工作端包括一个锁定部分322，当托盘220被装载时，锁定部分322锁定与锁定柱310相连的托盘220，而第一杆320的另一端包括一个凸轮(cam)部分325，当托盘220被卸载时，所述凸轮部分325干涉锁定柱310。锁定部分322包括一个止动部323以卡住锁定柱310，和一个在图7中A所指的方向上转动第一杆320的倾斜的突起324，当托盘220装载时，该突起干涉锁定柱310。凸轮部分325在图7中B所指的方向上转动第一杆320，当锁定柱310和锁定部分322被分开时和当托盘220被卸载时，该凸轮部分325干涉锁定柱310。

第一弹性体330为第一杆320提供一个弹性力以实现在锁定柱310和止动部323之间的对接(docking)，具体地说，能使第一杆320以图7中B所指的方向转动。

第二杆340被可旋转地装在托盘220上并与移动部件130和第二弹性体350相连。

第二杆340在图7中C和D所指的方向上转动，与第一杆320发生双向干涉。具体地说，借助于第二弹性体350的弹性力作用，第二杆340在方向C上转动，推动第一杆320使之在A所指的方向上转动。然而，当第一杆320在B所指的方向上转动时，该第一杆320推动第二杆340在D所指的方向上转动。

第二弹性体350给第二杆340提供一个弹性力以使其在C所指的方向上转动，由第二弹性体350提供给第二杆340的弹性力的大小足够大，足以克服第一弹性体330的弹性力并在方向A上转动第一杆320。

在这个范例中，当托盘220被装载并被锁定到固定的框架210上时，移动部件130与框架120接触，如图8所示。当电流被供应给线圈部件110时，永久磁体140的磁场被在线圈部件110中产生的磁场抵消，于是，第二弹性体350的弹性力在C方向上转动第二杆340，使移动部件130离开框架120，如图9所示。第二杆340使第一杆320在A方向上转动，以便止动部323被从锁定柱310上释放。托盘220立刻不再被锁定。在这种情况下，托盘220被卸载。

为了将托盘220保持在锁定于固定的框架210上的状态中，在移动部件130和框架120之间的贴附力大于第二弹性体350的弹性力。如同早先说明的，如果在移动部件130的表面上和框架120上的防侵蚀镀层的厚度超过例如7微米，永久磁体140的磁场可能被阻挡，从而减弱在移动部件130和框架120之间的贴附力。

在这种情况下，一个被考虑的方法是采用一个更大的永久磁体140来克服第二弹性体350的弹性力。然而，在纤巧式光驱中可用于电磁开关100的空间是非常有限的，因为它是为紧凑的便携式计算机设计的。因此，在这种情况下采用一个大的永久磁体140不是合适的。

另一个选择是降低第二弹性体350的弹性力。在这种情况下，在止动部323和锁定柱310之间的锁定力被削弱了，因为同时必须降低第一弹性体的弹性力。结果，托盘能被很容易地脱开，例如通过一个轻微的碰撞。

然而，上述问题能通过采用本发明实施方式的电磁开关100被解决。解决方法是使被电镀在移动部件130和框架120的接触表面123和132上的防侵蚀材料的厚度为例如薄至约3微米，将对附着力的削弱减到最小，而在其它表面上的镀层厚度大约是例如7微米。

通过采用上述的电磁开关和电镀方法，通过将接触表面123和132电镀得比其它表面更薄，既防止侵蚀又防止附着力的削弱是可能的。

虽然本分明的一个实施方式已经被说明和描述，但那些本领域技术人员应该意识到，在不背离本发明的原则和精神情况下，可在所述实施例中做出改动，本发明的原则和精神的范围在权利要求和它们的等价物中得以限定。

Claims (11)

1、一种电磁开关，包括：

框架；

线圈单元，用于选择地产生磁场；和

移动部件，包括：

根据所述线圈单元的磁场选择地与所述框架接触的第一表面，

不与所述框架接触的第二表面，和

覆盖所述第一和第二表面的防侵蚀材料，所述防侵蚀材料的厚度在所述第一表面上比在所述第二表面上薄。

2、如权利要求1所述的电磁开关，其中所述框架包括：

根据所述线圈单元的磁场选择地与所述移动部件的第一表面接触的第一表面；

不与所述移动部件接触的第二表面；和

覆盖所述框架的第一和第二表面的防侵蚀材料，

其中所述框架的防侵蚀材料的厚度在所述框架的第一表面上比在所述框架的第二表面上薄。

3、如权利要求1所述的电磁开关，进一步包括：

永久磁体，用于产生磁场来将所述移动部件吸引向所述框架，其中所述线圈单元的磁场抵消所述永久磁体的磁场。

4、如权利要求2所述的电磁开关，其中所述防侵蚀材料的厚度在所述移动部件和所述框架的第一表面上大约是3微米。

5、如权利要求3所述的电磁开关，其中所述防侵蚀材料的厚度在所述移动部件和所述框架的第二表面上至少是7微米。

6、一种电镀电磁开关的方法，所述电磁开关包括具有一接触表面的框架，和具有选择地与所述框架的接触表面相接触的接触表面的移动部件，所述方法包括：

用具有第一厚度的第一防侵蚀材料电镀所述框架和所述移动部件；

从所述框架和所述移动部件的接触表面除去所述第一防侵蚀材料；和

用具有第二厚度的第二防侵蚀材料再次电镀所述框架和移动部件。

7、如权利要求6所述的方法，其中所述第二厚度大约是3微米。

8、如权利要求7所述的方法，其中所述第一厚度和所述第二厚度的总和至少是7微米。

9、如权利要求6所述的方法，其中所述第一和第二防侵蚀材料是一种铜和镍的混合物。

10、如权利要求6所述的方法，其中所述第一和第二防侵蚀材料是镍。

11、一种装置，用于将数据记录到光学介质或从光学介质产生数据，该装置包括：

固定框架；

托盘；和

托盘锁定装置，以选择地将所述托盘锁定到所述固定框架上或者使之从所述固定框架上脱开，所述托盘锁定装置包括：

被固定在所述固定框架上的锁定柱，

可旋转地装在所述托盘上的第一杆，所述第一杆包括选择地被锁定到所述锁定柱或从该锁定柱脱开的锁定部分和凸轮以选择地与所述锁定柱发生干涉，从而在所述锁定部分能锁定到所述锁定柱的方向上转动所述第一杆，

第一弹性元件，以将所述锁定部分朝所述锁定柱偏压，

电磁开关，被设置在所述托盘上，包括：

包括一接触表面和一非接触表面的框架，

移动部件，该移动部件包括接触表面以选择地接触所述框架的接触表面，和不与所述框架接触的非接触表面，

被布置在所述框架内以产生磁力来吸引所述移动部件的永久磁体，

线圈，以选择地产生磁力来抵消所述永久磁体的磁力，和覆盖所述框架和所述移动部件的防侵蚀材料，

第二杆，可旋转地装到所述托盘上并与所述移动部件和所述第一杆相连，和

第二弹性元件，被连接到所述第二杆以当所述移动部件从所述框架离开时从所述锁定柱释放所述锁定部分

其中所述框架和移动部件的接触表面上的防侵蚀材料的厚度薄于非接触表面上的防侵蚀材料的厚度。

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