一種耐惡劣環(huán)境的按壓式行程開關(guān)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及行程開關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種耐惡劣環(huán)境的按壓式行程開關(guān)。
【背景技術(shù)】
[0002]行程開關(guān)又稱位置開關(guān)或限位開關(guān)，它的作用是將機械位移控制信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘栐陔娐分械耐〝喙δ?，使設(shè)備系統(tǒng)運行狀態(tài)發(fā)生改變，即通過機械動作產(chǎn)生的力或力矩按壓行程開關(guān)按鈕一定位移，驅(qū)動按壓式行程開關(guān)內(nèi)部觸點的通斷，以此來控制對一路或多路電信號的接通或斷開，從而使控制信號轉(zhuǎn)換或?qū)崿F(xiàn)電路(或控制信號)的安全保護等。在各行業(yè)的自動控制系統(tǒng)或機電組件的控制功能轉(zhuǎn)換模塊中廣泛使用不同類型的按壓行程開關(guān)。
[0003]當前的按壓式行程開關(guān)一般采用懸臂梁作為觸點的接觸對，在高沖擊(如半正弦波10g)或高振動(如10?3000Hz，30g)的惡劣環(huán)境下，接通時容易出現(xiàn)觸點的抖斷，而在斷開時容易出現(xiàn)觸點的抖閉，這兩種情況都容易使控制電路誤動作。在高沖擊或高振動的惡劣環(huán)境下，如需通過不同機械位移驅(qū)動按壓式行程開關(guān)來實現(xiàn)一路或多路電信號的接通或斷開(如通過按壓式開關(guān)的動作給出點火信號或安全保護信號)，采用當前已有的傳統(tǒng)按壓式行程開關(guān)來實現(xiàn)時，為保證在高沖擊、高振動的惡劣條件下，按壓式行程開關(guān)能可靠接通或斷開信號、且不出現(xiàn)誤動作，通常會采用以下兩種方案:
[0004]方案一:在控制電路中同時并聯(lián)安裝多個開關(guān)，控制時需同時按壓多個開關(guān)或采用電磁自鎖裝置使多個開關(guān)可靠接觸，提高按壓式行程開關(guān)對控制信號傳輸?shù)目煽啃?，以此防止開關(guān)觸點的抖斷或抖閉。這種方案需要多個按壓式行程開關(guān)，將使控制系統(tǒng)或模塊體積大變大，同時增加的自鎖電路也使控制電路變得復(fù)雜，這種情況不利于控制系統(tǒng)或產(chǎn)品的小型化，且將大大提高成本費用。
[0005]方案二:采用單個按壓式行程開關(guān)實現(xiàn)控制，為了保證在高沖擊或高振動的惡劣環(huán)境下開關(guān)的可靠接通，此時開關(guān)的接觸簧片或觸點采用分叉結(jié)構(gòu)(或雙觸點結(jié)構(gòu))的拍合式觸簧結(jié)構(gòu)、且通過加大觸簧和觸點接觸的正壓力來提高開關(guān)接觸的可靠性，使控制信號的防抖斷或抖閉能力得到提高。這種方案使用了雙觸點且需要增加觸點壓力大，將使開關(guān)觸點間的滑動接觸磨損加大，使得開關(guān)壽命縮短且使開關(guān)的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜。
[0006]不管怎樣，以上兩種方案中，按壓式行程開關(guān)均需采用懸臂拍合式觸簧結(jié)構(gòu)，不利于提高開關(guān)的抗沖擊和抗振能力；此外，這兩種結(jié)構(gòu)的按壓式行程開關(guān)在高沖擊或高振動環(huán)境下，為保證開關(guān)的接觸可靠性，安裝時將需要避免使觸簧的接觸方向與振動或沖擊方向一致，因此對開關(guān)安裝方向有一定要求。在高沖擊、高振動環(huán)境中需要通過按壓式行程開關(guān)來實現(xiàn)信號控制的系統(tǒng)中，如結(jié)構(gòu)設(shè)計上對控制系統(tǒng)或模塊的體積要求不嚴苛使，對按壓式行程開關(guān)體積大小、數(shù)量和重量要求不高或安裝空間足夠大時，在控制電路或控制模塊設(shè)計中一般采用上述兩種傳統(tǒng)按壓式行程開關(guān)來實現(xiàn)。但隨著自動控制系統(tǒng)小型化、輕量化、低成本及高可靠性的發(fā)展趨勢，特別是在特殊使用環(huán)境的控制系統(tǒng)如工程車輛、工礦企業(yè)、惡劣環(huán)境作業(yè)機器人等機電組件中，對按壓式行程開關(guān)提出耐高沖擊、耐高振動、小型化、高可靠、低成本要求時，以上兩種方案將不是最好的選擇。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的是現(xiàn)有按壓式行程開關(guān)在耐高沖擊、耐高振動、小型化、高可靠、低成本方面存在的問題，提供一種耐惡劣環(huán)境的按壓式行程開關(guān)。
[0008]為解決上述問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0009]一種耐惡劣環(huán)境的按壓式行程開關(guān)，由外殼、驅(qū)動體組件、底座組件和壓簧組成。
[0010]底座組件包括底座體和至少一組接觸桿組。底座體呈板狀，其上表面的中心位置處設(shè)有一個供壓簧嵌入的定位凸臺。每一組接觸桿組均由2根接觸桿構(gòu)成，這2根接觸桿分處于定位凸臺的兩側(cè)，且垂直穿設(shè)并固定在底座體中。接觸桿的下部即引出部從底座體的下表面伸出。接觸桿的上部即接觸部從底座體的上表面伸出，2根接觸桿的接觸部再分為上下兩段，且接觸部的上段或下段的其中一段的外表面同時設(shè)有耐磨絕緣層。
[0011]驅(qū)動體組件包括驅(qū)動體、按鈕和至少一個鼓狀觸簧件，其中鼓狀觸簧件的個數(shù)與接觸桿組的組數(shù)相同。驅(qū)動體呈實心塊狀，其中心位置的下部處設(shè)有一個供壓簧嵌入的定位盲孔，其兩側(cè)開設(shè)有縱向貫通的觸簧安裝通孔。鼓狀觸簧件由連接片和2個觸簧構(gòu)成。2個觸簧分別懸掛于連接片的兩端，并通過連接片實現(xiàn)導(dǎo)通。每個觸簧均呈鼓狀，觸簧的內(nèi)側(cè)壁設(shè)有向內(nèi)凸起的彈性觸點。2個觸簧分別嵌入到驅(qū)動體的2個觸簧安裝通孔內(nèi)。2根接觸桿分別從2個觸簧的內(nèi)部穿過，且觸簧的彈性觸點與接觸桿的外表面緊密相貼。按鈕直立固定于驅(qū)動體的上表面。
[0012]底座體上的定位凸臺與驅(qū)動體上的定位盲孔位于同一軸線上，壓簧的上端內(nèi)嵌于固定定位盲孔內(nèi)，壓簧的下端外嵌固定于定位凸臺外。
[0013]外殼為一頂部正中開有穿孔的罩殼。外殼扣固于底座體上并形成一個容置腔，接觸桿的接觸部、驅(qū)動體組件和壓簧置于該容置腔中，驅(qū)動體組件的按鈕的上端從外殼頂部的穿孔中伸出。
[0014]上述方案中，底座體的側(cè)面均勻設(shè)計有2個或2個以上的固定孔，其位置與外殼周邊開設(shè)的2個或2個以上的固定孔對應(yīng)，底座體上的固定孔與與外殼上的固定孔通過安裝銷釘來使底座體與外殼相連。
[0015]上述方案中，夕卜殼的內(nèi)側(cè)表面設(shè)有縱向延伸的導(dǎo)向筋，驅(qū)動體的外側(cè)表面設(shè)有縱向延伸的導(dǎo)向槽，導(dǎo)向筋與導(dǎo)向槽匹配安裝。
[0016]上述方案中，接觸桿上的絕緣層的高度高于鼓狀觸簧的高度。
[0017]上述方案中，底座體的上表面對稱地設(shè)有2個或2個以上的用于限制驅(qū)動體下行行程的限位凸臺。
[0018]上述方案中，連接片的中部留有供按鈕穿過的小孔。
[0019]上述方案中，觸簧呈兩端大，中部小的漏斗形鼓狀。
[0020]上述方案中，觸簧安裝通孔呈臺階形。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下特點:
[0022]1、采用鼓狀集束式多彈性觸點觸簧，可實現(xiàn)與接觸桿多點彈性環(huán)繞均勻接觸；該結(jié)構(gòu)避免了傳統(tǒng)開關(guān)采用懸臂梁作為觸點導(dǎo)致開關(guān)抗環(huán)境性能差的問題，采用該結(jié)構(gòu)的按壓式行程開關(guān)可在高沖擊(如半正弦波10g)或高振動(如10?3000Hz，30g)的惡劣環(huán)境下可靠工作；
[0023]2、底座組件采用一體式觸簧組鑲嵌式結(jié)構(gòu)，接觸桿對稱分布在壓簧四周，結(jié)構(gòu)緊湊，有效減小開關(guān)體積；
[0024]3、接觸桿上端濺射或陶瓷化絕緣層，底座面與絕緣層之間部分電鍍鎳底硬金鍍層結(jié)構(gòu)，或接觸桿上端采用電鍍鎳底硬金鍍層，底座面與導(dǎo)電層之間部分濺射或陶瓷化絕緣層結(jié)構(gòu)，簡化靜觸簧結(jié)構(gòu)，可有效減小開關(guān)體積；
[0025]4、驅(qū)動體組件和底座組件同時采用外殼的內(nèi)凸定位導(dǎo)向筋，確保開關(guān)驅(qū)動體組件位移精度；
[0026]5、可根據(jù)行程要求設(shè)計驅(qū)動體組件下底面與底座組件凸臺上端面之間的距離，當驅(qū)動體組件下底面與底座組件凸臺上端面接觸時，開關(guān)止動限位，避免了過壓損壞開關(guān)；
[0027]6、按壓式行程開關(guān)可根據(jù)組合采用上端濺射或陶瓷化絕緣層或電鍍鎳底硬金鍍層結(jié)構(gòu)的接觸桿，可擴展實現(xiàn)按壓式行程開關(guān)按壓按鈕后，實現(xiàn)雙通、雙斷或一通一斷的三種開關(guān)，形式多樣靈活，可擴展性強，并可多個開關(guān)并列組合成多級按壓式行程開關(guān)組；
[0028]7、按壓式行程開關(guān)可根據(jù)設(shè)計采用一組至兩組接觸桿，構(gòu)成單路至兩路按壓式行程開關(guān)；
[0029]8、按壓式行程開關(guān)外形可根據(jù)需要設(shè)計成圓形或矩形，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊湊、一體化集成度高，結(jié)構(gòu)直觀，裝調(diào)簡便。
【附圖說明】
[0030]圖1為一種耐惡劣環(huán)境的按壓式行程開關(guān)在初始斷路狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖2為一種耐惡劣環(huán)境的按壓式行程開關(guān)在按壓導(dǎo)通狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖3為鼓狀觸簧的正視圖。
[0033]圖4為鼓狀觸簧的俯視圖。
[0034]圖中標號:1、外殼；2、驅(qū)動體；3、鼓狀觸簧件；3_1、連接片；3_2觸簧；3_3、彈性觸點；4、按鈕；5、接觸桿；6、底座體；7、壓簧；8、軸銷；9、限位凸臺。
【具體實施方式】
[0035]—種耐惡劣環(huán)境的按壓式行程開關(guān)，如圖1和2所示，由外殼1、驅(qū)動體2組件、底座組件和壓簧7組成。
[0036]底座組件包括底座體6和至少一組接觸桿5組。底座體6呈板狀，其上表面的中心位置處設(shè)有一個定位凸臺，作為按壓式行程開關(guān)的壓簧7定位凸臺來固定定位壓簧7的下端。此外，底座體6的上表面對稱地設(shè)有2個或2個以上的用于限制驅(qū)動體2下行行程的限位凸臺9。每一組接觸桿5組均由2根接觸桿5構(gòu)成，這2根接觸桿5分處于定位凸臺的兩側(cè)，且垂直穿設(shè)并固定在底座體6中，并通過整體注塑或塑壓鑲嵌成型工藝使兩者為一體。接觸桿5的下部即引出部從底座體6的下表面伸出，便于壓接引線實現(xiàn)開關(guān)與控制線路的連接。接觸桿5的上部即接觸部從底座體6的上表面伸出，2根接觸桿5的接觸部再分為上下兩段。如按壓式行程開關(guān)需設(shè)計為電信號先斷后通結(jié)構(gòu)時，2根接觸桿5的觸部的上段的外表面同時設(shè)有耐磨絕緣層。耐磨絕緣層采用濺射絕緣涂層或陶瓷化處理形成，其長度應(yīng)比狀觸簧3-2的長度略長，且該長度應(yīng)根據(jù)所需要的按壓行程來確定。2根接觸桿5的接觸部的下段的外表面同時設(shè)有導(dǎo)電性能優(yōu)異的導(dǎo)電層。該導(dǎo)電層采用電鍍鎳底硬金鍍層，作為與觸簧3-2的接通部分，其功能相當于傳統(tǒng)按壓式行程開關(guān)的靜觸簧3-2。如按壓式行程開關(guān)需設(shè)計為電信號先通后斷結(jié)構(gòu)時，其絕緣層和導(dǎo)電層的位置與上述位置相反即可，即2根接觸桿5的觸部的上段的外表面同時設(shè)有導(dǎo)電層，2根接觸桿5的觸部的下段的外表面同時設(shè)有耐磨絕緣層。此外，接觸桿5整體浸涂固體薄膜保護劑，極大提高接觸桿5抗氧化能力和減少滑動摩損。
[0037]驅(qū)動體2組件包括驅(qū)動體2、按鈕4和至少一個鼓狀觸簧3-2件3，其中鼓狀觸簧3-2件3的個數(shù)與接觸桿5組的組數(shù)相同。驅(qū)動體2呈實心塊狀，采用易注塑成型、有自潤滑性能的工程塑料，確保驅(qū)動體2在外殼I的容置腔內(nèi)反復(fù)滑動自如。驅(qū)動體2的中心位置的下部處設(shè)有一個定位盲孔，作為按壓式行程開關(guān)的壓簧7安裝及定位孔，用于固定定位壓簧7的上端。驅(qū)動體2的兩側(cè)開設(shè)有縱向貫通的觸簧3-2安裝通孔，觸簧3-2安裝通孔均勻分布在按鈕4周邊。鼓狀觸簧3-2件3，如圖3和4所示，由連接片3-1和2個觸簧3-2構(gòu)成。2個觸簧3-2分別懸掛于連接片3-1的兩端，并通過連接片3-1實現(xiàn)導(dǎo)通。連接片3-1