本發(fā)明涉及開關(guān)技術(shù),尤其是車載開關(guān)技術(shù)。
背景技術(shù):
車載開關(guān)一般是采用彈性體結(jié)構(gòu)與塑料殼體的配合來(lái)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)。在變速器裝置中,車載開關(guān)具有相當(dāng)重要的作用。車載開關(guān)的工作性能對(duì)于變速器及車輛能夠長(zhǎng)期安全可靠地運(yùn)行具有重要意義。
車載開關(guān)需要在復(fù)雜的情況下工作:在高溫時(shí),變速箱溫度可達(dá)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(guān)能否安全穩(wěn)定工作直接關(guān)系到車輛的安全行駛;其次,變速箱里的油在高溫時(shí)會(huì)產(chǎn)生油壓;再者,開關(guān)的工作電流范圍大,倒擋開關(guān)電流大,空擋開關(guān)電流?。蛔詈?,車輛的振動(dòng)較大。也就是說(shuō)車載開關(guān)所處環(huán)境的溫度因素、電氣因素和機(jī)械因素使得其穩(wěn)定工作的難度非常大。
申請(qǐng)人研究后發(fā)現(xiàn),開關(guān)芯部的橡膠密封結(jié)構(gòu)由于受到來(lái)自大彈簧頻繁往復(fù)的壓力,其容易疲勞破壞或失效,特別是當(dāng)變速箱溫度很高的時(shí)候,橡膠密封件更容易損壞。現(xiàn)有密封結(jié)構(gòu)容易從側(cè)面漏油。此研究分析過(guò)程將在具體實(shí)施方式部分詳細(xì)說(shuō)明。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明目的:提供一種開關(guān)芯部防油結(jié)構(gòu),并進(jìn)一步提供一種具有上述芯部防油結(jié)構(gòu)的開關(guān)芯部組件,以及一種具有上述開關(guān)芯部防油結(jié)構(gòu)的車載開關(guān),以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題。
技術(shù)方案:一種開關(guān)芯部防油結(jié)構(gòu),包括:
密封橡膠件,其中部開有通孔,沿該通孔的周向具有管狀加厚區(qū);
接觸頭,具有密封端面和桿部,所述桿部穿過(guò)通孔并與密封墊片連接。
所述密封端面與密封橡膠件之間形成第一密封部,所述桿部與密封橡膠件之間形成第二密封部,所述密封墊片與密封橡膠件之間形成第三密封部。
在進(jìn)一步的實(shí)施例中,所述密封墊片與密封橡膠件之間設(shè)置有彈片。所述接觸頭為金屬質(zhì)觸頭、復(fù)合材料質(zhì)觸頭或塑料質(zhì)觸頭。所述密封端面的直徑不大于管狀加厚區(qū)的外徑。所述橡膠密封件設(shè)置有與開關(guān)殼體形狀適配的增厚部、凸起部或彎折部。所述桿部的直徑大于通孔的直徑,形成過(guò)盈配合。
一種開關(guān)芯部組件包括上述任一項(xiàng)實(shí)施例所述的開關(guān)芯部防油結(jié)構(gòu)。一種車載開關(guān),包括該開關(guān)芯部組件。
一種車載開關(guān),包括上述任一項(xiàng)實(shí)施例所述的開關(guān)芯部防油結(jié)構(gòu)。
有益效果:通過(guò)設(shè)置接觸頭,大彈簧的作用力作用于接觸頭上,而非直接作用于橡膠密封件上,避免了橡膠密封件的直接受力,能夠延長(zhǎng)橡膠密封件的使用壽命;同時(shí),接觸頭與橡膠密封件之間形成三個(gè)密封部,在技術(shù)上能夠滿足密封要求。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的分解圖。
圖2是本發(fā)明的剖視圖。
圖3是本發(fā)明的局部放大圖。
圖4是開關(guān)芯部組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5和圖6是本發(fā)明兩種車載開關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題,申請(qǐng)人對(duì)現(xiàn)有車載開關(guān)技術(shù)進(jìn)行了深入地分析和研究,申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn),車載開關(guān)芯部組件中的橡膠密封件比較容易損壞失效。究其原因,主要是壓力彈簧帶動(dòng)伸縮桿(活動(dòng)桿)反復(fù)擊打接觸橡膠密封件,因此其疲勞/破裂/失效的速度更快;同時(shí),考慮到車載開關(guān)的工作環(huán)境非常惡劣,在高溫下,橡膠密封件老化/疲勞的速度更快。
例如,現(xiàn)有技術(shù)1公開了一種橡膠密封結(jié)構(gòu),其主要包括整片結(jié)構(gòu)的橡膠密封件、活動(dòng)壓塊、動(dòng)觸片、復(fù)位彈簧和金屬殼體等?;顒?dòng)壓塊在彈簧的作用下于橡膠密封件抵接。現(xiàn)有技術(shù)2采用橡膠密封件與帶凹槽的塑料密封件配合。在采用整片式的橡膠密封件中,活動(dòng)塊直接作用于橡膠密封件上,通過(guò)該橡膠密封件將力傳遞至動(dòng)觸片組件,推動(dòng)動(dòng)觸片的移動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)開關(guān)。在這類技術(shù)方案中,由于橡膠有一定的厚度和彈性,具有不可忽略的變形量,該變形量會(huì)影響到開關(guān)行程參數(shù),尤其是環(huán)境溫度特別高時(shí),較大的變形量會(huì)使開關(guān)動(dòng)作點(diǎn)尺寸不穩(wěn)定,公差較大。在第二類技術(shù)方案中,通過(guò)橡膠密封件的彈性收緊于塑料件的凹槽內(nèi)。由于橡膠密封件長(zhǎng)期保持非常大擴(kuò)張狀態(tài),隨時(shí)工作時(shí)間的延長(zhǎng),橡膠密封件彈性減弱,導(dǎo)致開關(guān)進(jìn)油。同時(shí),由于變速箱的溫度可能會(huì)很高,存在一定的油壓,當(dāng)橡膠密封件彈性減弱時(shí),油也會(huì)進(jìn)入開關(guān)內(nèi)部。
從上述方案看,現(xiàn)有的各種方案均沒(méi)有能夠解決橡膠在長(zhǎng)期擊打和高溫的工作環(huán)境中,比較容易破裂或損壞,導(dǎo)致失效。
為了解決上述問(wèn)題,本申請(qǐng)?zhí)岢隽艘环N新的方案。與現(xiàn)有的設(shè)計(jì)思路不同,本申請(qǐng)采用組件式橡膠密封結(jié)構(gòu)。如圖1至圖3所示,該結(jié)構(gòu)主要包括接觸頭402、橡膠密封件401、彈性件404和密封墊片403。如圖1和圖2所示,橡膠密封件的中部開有一個(gè)通孔,該通孔的周圍具有一管狀加厚區(qū)401a。橡膠密封件上設(shè)置有環(huán)形增厚區(qū)401b。橡膠密封件底部的邊緣具有向外延伸的凸緣401c。從圖2可知,接觸頭具有密封端面和桿部,該桿部穿過(guò)通孔并與彈性件(彈片)和密封墊片固定連接。從圖3所示的放大圖中可知,密封端面與橡膠密封件的上側(cè)壁、桿部與通孔的環(huán)形側(cè)壁,彈片與密封橡膠件的下側(cè)壁之間形成三個(gè)密封結(jié)構(gòu),能夠有效提高密封組件的密封效果。在優(yōu)選的實(shí)施例中,桿部的直徑大于通孔的內(nèi)徑,形成一過(guò)盈配合結(jié)構(gòu),進(jìn)一步提高組件的密封效果。在其他實(shí)施例中,可以通過(guò)粘接或者類似方式增加密封效果。
在進(jìn)一步的實(shí)施例中,橡膠密封件設(shè)置有與開關(guān)殼體形狀適配的增厚部、凸起部或彎折部。
油除了從中間這邊進(jìn)油也可以從側(cè)面進(jìn)入芯部,而這種方案中,側(cè)面對(duì)油形成雙層密封,也可以對(duì)后部防水進(jìn)入芯部。也就是說(shuō),采用環(huán)形增厚區(qū)和/或彎折部,例如環(huán)形增厚區(qū)401b與側(cè)邊形成雙密封結(jié)構(gòu),能夠進(jìn)一步增強(qiáng)橡膠密封件的密封效果。如圖5和圖6所示,環(huán)形增厚區(qū)及附近的彎折部形成雙重或多重密封結(jié)構(gòu),該環(huán)形增厚區(qū)、彎折部與殼體及芯部組件的外周適配,即外殼體的內(nèi)側(cè)、芯部組件的外側(cè)具有若干凸起、凹槽和/彎折,橡膠密封件被壓緊于其間,接觸頭與密封橡膠組件、觸發(fā)機(jī)構(gòu)與殼體內(nèi)側(cè)的水或油能夠被阻擋,使其無(wú)法進(jìn)入開關(guān)內(nèi)部,形成二次密封。當(dāng)芯部組件安裝與外殼體中時(shí),芯部組件中的下殼體形成一環(huán)形凸臺(tái),外殼體的內(nèi)側(cè)形成與之適配的凹陷部,當(dāng)兩者組裝后,壓緊橡膠密封件,實(shí)現(xiàn)密封。多個(gè)彎折/凸起形成了折線狀的密封結(jié)構(gòu),能夠提高密封件的密封效果。
結(jié)合圖4描述開關(guān)芯部組件的一種實(shí)施例,需要說(shuō)明的是,該實(shí)施例僅為示例性的,并非用于限定芯部防油結(jié)構(gòu)或開關(guān)芯部組件的范圍。該申請(qǐng)中的開關(guān)芯部防油結(jié)構(gòu)還可應(yīng)用于其他類型或其他結(jié)構(gòu)的開關(guān)芯部組件中。
在該實(shí)施例中,開關(guān)芯部組件主要包括開關(guān)芯部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、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。開關(guān)芯部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)位于上殼體和下殼體之間的容置腔內(nèi),橡膠密封組件套在上殼體外側(cè)并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(shè)置有靜觸點(diǎn)。下殼體的下方設(shè)置有密封堵頭5。開關(guān)芯部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)主要包括上蓋體201、下蓋體202、活動(dòng)桿203、彈性元件204、動(dòng)觸片205和復(fù)位彈性件206。
其中上蓋體具有中空凸起部,上蓋體兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置有定位孔。下蓋體的上側(cè)對(duì)稱設(shè)置有定位凸起,通過(guò)定位凸起和定位孔連接上蓋體和下蓋體?;顒?dòng)桿、動(dòng)觸片和彈性元件(緩沖彈簧)設(shè)置于上蓋體和下蓋體之間,上蓋體和下蓋體內(nèi)設(shè)置有活動(dòng)桿定位孔,活動(dòng)桿的兩端插接于其中,緩沖彈簧套接在活動(dòng)桿上,緩沖彈簧的一端抵接于上蓋體或者下蓋體內(nèi)側(cè),另一端抵接于動(dòng)觸片上。動(dòng)觸片的兩臂上分別固定有動(dòng)觸點(diǎn)。動(dòng)觸片的中部設(shè)置有活動(dòng)孔,活動(dòng)桿可穿過(guò)該孔。
下蓋體的內(nèi)側(cè),例如在側(cè)壁和底壁上設(shè)置有凸起或凹陷部,動(dòng)觸片的底部和側(cè)壁對(duì)應(yīng)設(shè)置有凹陷部或凸起部,通過(guò)凹凸配合的方式限定動(dòng)觸片的活動(dòng)范圍,提高動(dòng)觸片運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性。下蓋體的外側(cè)底部對(duì)稱設(shè)置有凸臺(tái),復(fù)位彈性件套接固定在該凸臺(tái)上。
將上述開關(guān)芯部組件安裝在車載開關(guān)中,即得到一種新型的車載開關(guān)。
如圖5和圖6所示,在更進(jìn)一步的實(shí)施例中,本發(fā)明進(jìn)一步提供一種車載開關(guān)。該車載開關(guān)具有上述開關(guān)頭部觸發(fā)機(jī)構(gòu)。除此之外,在進(jìn)一步的實(shí)施例中,該車載開關(guān)還包括車載開關(guān)主體部10和開關(guān)芯部組件;車載開關(guān)主體部?jī)?nèi)設(shè)置有第一容置部和第二容置部,開關(guān)頭部觸發(fā)機(jī)構(gòu)安裝于第一容置部中,所述開關(guān)芯部組件安裝于第二容置部中。車載開關(guān)主體部主要為一殼體,開關(guān)頭部觸發(fā)機(jī)構(gòu)和開關(guān)芯部組件安裝在其中。其中,開關(guān)芯部組件主要包括開關(guān)芯部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、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。在成品中,伸縮桿104的一端與接觸頭402抵接。
如圖所示,開關(guān)芯部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)位于上殼體和下殼體之間的容置腔內(nèi),橡膠密封組件套在上殼體外側(cè)并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(shè)置有靜觸點(diǎn)。下殼體的下方設(shè)置有密封堵頭5。
結(jié)合圖4詳細(xì)描述開關(guān)芯部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),從圖4可知,開關(guān)芯部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)主要包括上蓋體201、下蓋體202、活動(dòng)桿203、彈性元件204、動(dòng)觸片205和復(fù)位彈性件206。
其中上蓋體具有中空凸起部,上蓋體兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置有定位孔。下蓋體的上側(cè)對(duì)稱設(shè)置有定位凸起,通過(guò)定位凸起和定位孔連接上蓋體和下蓋體。活動(dòng)桿、動(dòng)觸片和彈性元件(緩沖彈簧)設(shè)置于上蓋體和下蓋體之間,上蓋體和下蓋體內(nèi)設(shè)置有活動(dòng)桿定位孔,活動(dòng)桿的兩端插接于其中,緩沖彈簧套接在活動(dòng)桿上,緩沖彈簧的一端抵接于上蓋體或者下蓋體內(nèi)側(cè),另一端抵接于動(dòng)觸片上。動(dòng)觸片的兩臂上分別固定有動(dòng)觸點(diǎn)。動(dòng)觸片的中部設(shè)置有活動(dòng)孔,活動(dòng)桿可穿過(guò)該孔。
下蓋體的內(nèi)側(cè),例如在側(cè)壁和底壁上設(shè)置有凸起或凹陷部,動(dòng)觸片的底部和側(cè)壁對(duì)應(yīng)設(shè)置有凹陷部或凸起部,通過(guò)凹凸配合的方式限定動(dòng)觸片的活動(dòng)范圍,提高動(dòng)觸片運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性。下蓋體的外側(cè)底部對(duì)稱設(shè)置有凸臺(tái),復(fù)位彈性件套接固定在該凸臺(tái)上。
利用凸臺(tái)來(lái)定位彈簧,使彈簧位置更加精準(zhǔn)可靠,避免彈簧直接作用在金屬片,避免因彈簧在壓縮過(guò)程中,動(dòng)觸片移動(dòng)或錯(cuò)位,其彈簧力對(duì)動(dòng)靜觸點(diǎn)的接觸通電的影響。避免彈簧疲勞,同時(shí)容易滿足不同客戶開關(guān)動(dòng)作力要求。
上下蓋體采用分體式結(jié)構(gòu),便于放緩沖彈簧及定位銷,從而使整體尺寸更加緊湊,減少芯部?jī)?nèi)部空間,型號(hào)通用性更佳;動(dòng)觸片及彈簧裝配定位準(zhǔn)確,避免動(dòng)觸片或彈簧因振動(dòng)導(dǎo)致錯(cuò)位或脫落現(xiàn)象,提高生產(chǎn)效率,定位精度及動(dòng)觸片可靠性。采用緩沖彈簧保持對(duì)動(dòng)觸片的壓力,一是便于動(dòng)靜觸點(diǎn)之間接觸調(diào)整靈活性,二是能夠減少動(dòng)靜觸片接觸時(shí)的作用力,延長(zhǎng)動(dòng)靜觸點(diǎn)的壽命。
如圖5至圖6所示,觸腳包括接插腳和觸點(diǎn),所述接插腳的一端具有一凸臺(tái),該凸臺(tái)的一側(cè)形成一缺口部,凸臺(tái)具有一盲孔,所述觸點(diǎn)插接固定于盲孔中;觸點(diǎn)位于接插腳中軸線的外側(cè)。或者說(shuō),觸點(diǎn)向遠(yuǎn)離插接腳中軸線的方向。當(dāng)兩個(gè)插接腳安裝在下殼體中時(shí),缺口部相對(duì)的部分形成一個(gè)擴(kuò)大的容置空間,以便于其他元件的安裝和盛放,為此可以減小開關(guān)整體的體積。
如圖5至圖6所示,密封橡膠組件包括密封橡膠件401和接觸頭402;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(qū);接觸頭具有密封端面和桿部,所述桿部穿過(guò)通孔并與密封墊片連接。橡膠密封件的中部具有環(huán)形增厚區(qū)401b,該區(qū)域與橡膠密封件的側(cè)邊形成雙重密封。接觸頭為金屬觸頭。接觸頭與橡膠密封件形成過(guò)盈配合。密封端面與密封橡膠件之間形成第一密封部,桿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(guò)過(guò)盈配合和鉚接等方式形成三層密封,解決了現(xiàn)有技術(shù)漏油失效等問(wèn)題。更為重要的是,在此結(jié)構(gòu)中,伸縮桿與金屬質(zhì)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(zhǎng),更不容易產(chǎn)生疲勞破裂。
在進(jìn)一步的實(shí)施例中,可以根據(jù)實(shí)際情況選擇觸頭的材質(zhì),例如采用塑料質(zhì)觸頭、復(fù)合材料觸頭、金屬觸頭等。塑料質(zhì)觸頭通過(guò)端部熱變形從而與墊片形成固定結(jié)構(gòu),熱變形具體可采用熱熔方式。
以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,但是,本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié),在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi),可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種等同變換,這些等同變換均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。另外需要說(shuō)明的是,在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征,在不矛盾的情況下,可以通過(guò)任何合適的方式進(jìn)行組合。為了避免不必要的重復(fù),本發(fā)明對(duì)各種可能的組合方式不再另行說(shuō)明。