開關芯部運動機構、開關芯部組件及車載開關的製作方法
2023-10-24 20:29:22 1
本實用新型屬於開關技術，尤其是一種車載開關。
背景技術：
車載開關一般是採用彈性體結構與塑料殼體的配合來實現運動。在變速器裝置中，車載開關具有相當重要的作用。車載開關的工作性能對於變速器及車輛能夠長期安全可靠地運行具有重要意義。
車載開關需要在複雜的情況下工作：在高溫時，變速箱溫度可達130℃以上，而在某些情況下，溫度在零下40℃左右，極端溫度下，開關能否安全穩定工作直接關係到車輛的安全行駛；其次，變速箱裡的油在高溫時會產生油壓；再者，開關的工作電流範圍大，倒擋開關電流大，空擋開關電流小；最後，車輛的振動較大。也就是說車載開關所處環境的溫度因素、電氣因素和機械因素使得其穩定工作的難度非常大。
芯部運動機構是車載開關的核心部件，動靜觸片的穩定結合與精確定位，以及各零件的使用壽命，直接影響車載開關的性能。
技術實現要素：
實用新型目的：提供一種開關芯部運動機構，並進一步提供一種芯部組件和車載開關，以解決現有技術存在的至少一個問題，提高開關工作的穩定性，延長開關的使用壽命。
技術方案：一種開關芯部運動機構，包括上蓋體，與上蓋體適配的下蓋體，位於上蓋體和下蓋體之間的動觸片，穿過動觸片上通孔並與上蓋體和下蓋體固定的活動杆，套設於所述活動杆上且一端與動觸片抵接、另一端與上蓋體或下蓋體抵接的彈性元件，以及安裝於下蓋體兩側的復位彈性件。
在進一步的實施例中，所述下蓋體上具有一缺口，形成動觸片容置部，該缺口的底部與動觸片的底面、缺口的側壁與動觸片的側面具有凹凸定位部。通過該凹凸定位部進一步限定動觸片的活動空間和自由度，減少晃動，該凹凸定位部具有導向的作用。
在進一步的實施例中，所述下蓋體的下側部對稱設置有凸臺，所述復位彈性件可套接於該凸臺上。
在進一步的實施例中，所述下蓋體的上側部具有對稱設置的定位凸起，所述上蓋體對應設置有定位孔。
一種開關芯部組件，包括上述開關芯部運動機構，以及上殼體、與上殼體適配的下殼體、觸腳和密封橡膠組件；所述開關芯部運動機構位於上殼體與下殼體之間的容置腔內，所述橡膠密封組件套在上殼體外側並密封上殼體與下殼體之間的連接間隙；所述觸腳的一端延伸至下殼體中，該端部設置有靜觸點。
在進一步的實施例中，所述靜觸點位於動觸片的下方或上方。通過位置的不同，形成常開型和常閉型兩種車載開關。
一種車載開關，包括上述任一實施例的開關芯部組件，或者包括上述任一實施例所述的開關芯部運動機構。
在進一步的實施例中，還包括車載開關主體部；所述車載開關主體部內設置有第一容置部和第二容置部，所述開關芯部組件安裝於第二容置部中；所述開關芯部組件包括開關芯部運動機構、上殼體、與上殼體適配的下殼體、觸腳和密封橡膠組件；所述開關芯部運動機構位於上殼體與下殼體之間的容置腔內，所述橡膠密封組件套在上殼體外側並密封上殼體與下殼體之間的連接間隙；所述觸腳的一端延伸至下殼體中，該端部設置有靜觸點。
在進一步的實施例中，密封橡膠組件包括密封橡膠件和接觸頭；所述密封橡膠件的中部開有通孔，沿該通孔的周向具有管狀加厚區；接觸頭具有密封端面和杆部，所述杆部穿過通孔並與密封墊片連接。
在進一步的實施例中，所述觸腳包括接插腳和觸點，所述接插腳的一端具有一凸臺，該凸臺的一側形成一缺口部，凸臺具有一盲孔，所述觸點插接固定於盲孔中；所述觸點位於接插腳中軸線的外側。
在進一步的實施例中，密封橡膠組件包括密封橡膠件和接觸頭；所述密封橡膠件的中部開有通孔，沿該通孔的周向具有管狀加厚區；接觸頭具有密封端面和杆部，所述杆部穿過通孔並與密封墊片連接。
有益效果：在本實用新型的上述實施方案中，上下蓋體採用分體式結構，便於放緩衝彈簧及定位銷，從而使整體尺寸更加緊湊，減少芯部內部空間，型號通用性更佳；動觸片及彈簧裝配定位準確，避免動觸片或彈簧因振動導致錯位或脫落現象，提高生產效率，定位精度及動觸片可靠性，確保動靜觸點接觸通電穩定性。
附圖說明
圖1是本實用新型芯部運動機構的立體圖。
圖2是本實用新型芯部運動機構的分解圖。
圖3是本實用新型實施例一的開關芯部組件分解圖。
圖4是本實用新型實施例二的開關芯部組件分解圖。
圖5是本實用新型實施例一的開關芯部組件剖視圖。
圖6是本實用新型實施例二的開關芯部組件剖視圖。
圖7是本實用新型實施例一的車載開關的剖視圖。
圖8是本實用新型實施例二的車載開關的剖視圖。
具體實施方式
為了解決現有技術存在的上述問題，申請人進行了深入地研究，對現有技術存在的各種方案進行了深入地分析和探索。申請人發現，動靜觸片的穩定精確接觸，以及長時間保持正常工作是保證車載開關具有優異性能的重要因素。現有開關芯部運動機構中，復位彈簧直接抵接於動觸片上，在這種情況下，動觸片與靜觸片接觸時會發生晃動。也就是說，動觸片與壓杆直接的間隙較大，動觸片會前後、左右竄動。彈簧定位位置不準，容易導致頭部壓縮的過程中兩邊力不平衡，導致參數不穩定，導致動靜接觸不良導致接觸電阻過大或者不通電。再者，動觸片通過緩衝彈簧減少動靜觸片接觸作用力，但是，需要較大的內部空間，導致開關整體尺寸較大，型號通用性較差。而如果不加緩衝彈簧，則動靜觸片在接觸時銀點承受的壓力過大，導致開關動作參數改變及動靜觸點之間滑動，導致信號閃爍，進而導致檔位失靈。
因此，如何解決動靜觸片接觸穩定性，使其工作穩定，使用壽命長，同時減小開關的整體尺寸，是目前亟需解決的問題。為此，申請人對車載開關的芯部運動機構進行了研究和改進。
如圖1和圖2所示，本實施例提供的開關芯部運動機構主要包括上蓋體201、下蓋體202、活動杆203、彈性元件204、動觸片205和復位彈性件206。
其中上蓋體具有中空凸起部，上蓋體兩側對稱設置有定位孔201a。下蓋體的上側對稱設置有定位凸起202a，通過定位凸起和定位孔連接上蓋體和下蓋體。上蓋體的內部具有用於與活動杆和彈性元件配合的定位孔或者定位凹槽/凸起。活動杆、動觸片和彈性元件（緩衝彈簧）設置於上蓋體和下蓋體之間，上蓋體和下蓋體內設置有活動杆定位孔，活動杆的兩端插接於其中，緩衝彈簧套接在活動杆上，緩衝彈簧的一端抵接於上蓋體或者下蓋體內側，另一端抵接於動觸片上。動觸片的兩臂上分別固定有動觸點205a。動觸片的中部設置有活動孔205b，活動杆可穿過該孔。
在進一步的實施例中，可取消活動杆，彈性元件的一端與上蓋體或下蓋體上的定位槽、定位孔或定位凸起固定，另一端與動觸片上的定位槽、定位凸起固定，即在某些環境中，例如較為穩定的環境中，無須採用活動杆導向，緩衝彈簧的兩端分別與上/下蓋體，以及動觸片固定。
下蓋體的內側，例如在側壁和底壁上設置有凸起或凹陷部202b，動觸片的底部和側壁對應設置有凹陷部或凸起部205c，通過凹凸配合的方式限定動觸片的活動範圍，提高動觸片運動的穩定性。下蓋體的外側底部對稱設置有凸臺202c，復位彈性件套接固定在該凸臺上。
利用凸臺來定位彈簧，使彈簧位置更加精準可靠，避免彈簧直接作用在金屬片，避免因彈簧在壓縮過程中，動觸片移動或錯位，其彈簧力對動靜觸點的接觸通電的影響。避免彈簧疲勞，同時容易滿足不同客戶開關動作力要求。
上下蓋體採用分體式結構，便於放緩衝彈簧及定位銷，從而使整體尺寸更加緊湊，減少芯部內部空間，型號通用性更佳；動觸片及彈簧裝配定位準確，避免動觸片或彈簧因振動導致錯位或脫落現象，提高生產效率、定位精度及動觸片可靠性。採用緩衝彈簧保持對動觸片的壓力，一是便於動靜觸點之間接觸調整靈活性，二是能夠減少動靜觸片接觸時的作用力，延長動靜觸點的壽命。
最後，採用活動杆、緩衝彈簧及動觸片，起到保護動觸片不受太外力作用導致變形或位置滑動導致的接觸不良。可以使開關在振動及運動情況下彈簧及動觸片位置準確，重複動作精度高。在進一步的實施例中，活動杆可以採用截面為弧角四邊形的杆體。
如圖3至圖6所示，本實施例提供了一種開關芯部組件，除了上述開關芯部運動機構外，還包括上殼體209、下殼體207、觸腳3和密封橡膠組件4。其中，密封橡膠組件包括密封橡膠件401和接觸頭402。
密封橡膠件的中部開有通孔，沿該通孔的周向具有管狀加厚區；接觸頭具有密封端面和杆部，所述杆部穿過通孔並與密封墊片403連接。接觸頭為金屬觸頭。接觸頭與橡膠密封件形成過盈配合。密封端面與密封橡膠件之間形成第一密封部，杆部與密封橡膠件之間形成第二密封部，密封墊片與密封橡膠件之間形成第三密封部。首先，通過過盈配合和鉚接等方式形成三層密封，解決了現有技術漏油失效等問題。更為重要的是，在此結構中，伸縮杆與金屬質的接觸頭撞擊，而不與橡膠密封件接觸，因此橡膠密封件的使用壽命更長，更不容易產生疲勞破裂。橡膠密封件上有環形加厚區401b，通過該區域及橡膠密封件的末端形成雙重密封。
觸腳包括接插腳301和觸點302，所述接插腳的一端具有一凸臺，該凸臺的一側形成一缺口部，凸臺具有一盲孔，所述觸點插接固定於盲孔中；觸點位於接插腳中軸線的外側。或者說，觸點向遠離插接腳中軸線的方向。當兩個插接腳安裝在下殼體中時，缺口部相對的部分形成一個擴大的容置空間，以便於其他元件的安裝和盛放，為此可以減小開關整體的體積。
如圖7和圖8所示，提供常開型和常閉型的車載開關。包括車載開關主體部10、開關頭部觸發機構和開關芯部組件；車載開關主體部內設置有第一容置部和第二容置部，開關頭部觸發機構安裝於第一容置部中，所述開關芯部組件安裝於第二容置部中。車載開關主體部主要為一殼體，開關頭部觸發機構和開關芯部組件安裝在其中。其中，開關芯部組件主要包括開關芯部運動機構、上殼體209、與上殼體適配的下殼體207、觸腳3和密封橡膠組件4。在成品中，伸縮杆的一端與接觸頭402抵接。
從圖5至圖8中可知，無論是常開型開關還是常閉型開關，其基本結構是一致的，其主要區別在於動觸片和靜觸片的相對位置，以及緩衝彈簧的位置。從圖7和圖8的兩組實施例中，可以清晰地看出兩者結構的差別。
如圖所示，開關芯部運動機構位於上殼體和下殼體之間的容置腔內，橡膠密封組件
套在上殼體外側並密封上殼體與下殼體之間的連接間隙；觸腳的一端延伸至下殼體中，該端部設置有靜觸點。下殼體的下方設置有密封堵頭5。
其中，開關頭部觸發機構主要包括頂杆柱塞101、第一彈性件102、第二彈性件103、活動塊105、端塊106和伸縮杆104。如圖1所示，頂杆柱塞內部中空，形成頂杆容置腔，第一彈性件和第二彈性件套接並收容於該容置腔內，頂杆容置腔的內端具有向軸向的收縮部，第二彈性件的末端可與該收縮部抵接；第一彈性件的末端可抵接於頂杆容置腔的內端。活動塊安裝在頂杆容置腔的開放端，活動塊和第一彈性件或第二彈性件的長度之和約等於頂杆容置腔的深度（不同位置，深度不同）。在該實施例中，第二彈性件的長度大於第一彈性件的長度，在其他實施例中，可以根據需要調整伸縮杆的長度，第二彈性件的長度可能等於或者小於第一彈性件的長度。頂杆柱塞的外表面設置有兩環形凸起部。伸縮杆具有不等徑的三段，分別為內端部、中段部和外端部。伸縮杆的內端部插接於第二彈性件內，中段部插接於活動塊上的通孔內，且中段部的外徑小於第一彈性件的內徑，伸縮杆可沿第一彈性件的內部往復移動。端塊固定連接在頂杆柱塞的末端，用於封閉頂杆容置腔內的元件。伸縮杆與活動塊之間（或者說活動塊的側端與外端部的側壁之間）具有預定的間隙。在實際情況下，第一彈性件和第二彈性件為彈簧。
頂杆柱塞受到外部操作杆側向力或直向力作用產生向下運動，因在第二彈性件的作用下，初始狀態伸縮杆與活動塊之間有預定的間隙（0.5mm或其他數值），因為小壓力彈簧壓力又遠小於芯部復位彈簧，頂杆柱塞往下運動預定距離（0.5mm或其他數值）的過程中芯部接觸頭保持靜止狀態。
以上詳細描述了本實用新型的優選實施方式，但是，本實用新型並不限於上述實施方式中的具體細節，在本實用新型的技術構思範圍內，可以對本實用新型的技術方案進行多種等同變換，這些等同變換均屬於本實用新型的保護範圍。另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術特徵，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合。為了避免不必要的重複，本實用新型對各種可能的組合方式不再另行說明。