一种开关芯部防油结构、芯部组件及车载开关的制作方法

本发明涉及开关技术，尤其是车载开关技术。

背景技术：

车载开关一般是采用弹性体结构与塑料壳体的配合来实现运动。在变速器装置中，车载开关具有相当重要的作用。车载开关的工作性能对于变速器及车辆能够长期安全可靠地运行具有重要意义。

车载开关需要在复杂的情况下工作：在高温时，变速箱温度可达130℃以上，而在某些情况下，温度在零下40℃左右，极端温度下，开关能否安全稳定工作直接关系到车辆的安全行驶；其次，变速箱里的油在高温时会产生油压；再者，开关的工作电流范围大，倒挡开关电流大，空挡开关电流小；最后，车辆的振动较大。也就是说车载开关所处环境的温度因素、电气因素和机械因素使得其稳定工作的难度非常大。

申请人研究后发现，开关芯部的橡胶密封结构由于受到来自大弹簧频繁往复的压力，其容易疲劳破坏或失效，特别是当变速箱温度很高的时候，橡胶密封件更容易损坏。现有密封结构容易从侧面漏油。此研究分析过程将在具体实施方式部分详细说明。

技术实现要素：

发明目的：提供一种开关芯部防油结构，并进一步提供一种具有上述芯部防油结构的开关芯部组件，以及一种具有上述开关芯部防油结构的车载开关，以解决现有技术存在的上述问题。

技术方案：一种开关芯部防油结构，包括：

密封橡胶件，其中部开有通孔，沿该通孔的周向具有管状加厚区；

接触头，具有密封端面和杆部，所述杆部穿过通孔并与密封垫片连接。

所述密封端面与密封橡胶件之间形成第一密封部，所述杆部与密封橡胶件之间形成第二密封部，所述密封垫片与密封橡胶件之间形成第三密封部。

在进一步的实施例中，所述密封垫片与密封橡胶件之间设置有弹片。所述接触头为金属质触头、复合材料质触头或塑料质触头。所述密封端面的直径不大于管状加厚区的外径。所述橡胶密封件设置有与开关壳体形状适配的增厚部、凸起部或弯折部。所述杆部的直径大于通孔的直径，形成过盈配合。

一种开关芯部组件包括上述任一项实施例所述的开关芯部防油结构。一种车载开关，包括该开关芯部组件。

一种车载开关，包括上述任一项实施例所述的开关芯部防油结构。

有益效果：通过设置接触头，大弹簧的作用力作用于接触头上，而非直接作用于橡胶密封件上，避免了橡胶密封件的直接受力，能够延长橡胶密封件的使用寿命；同时，接触头与橡胶密封件之间形成三个密封部，在技术上能够满足密封要求。

附图说明

图1是本发明的分解图。

图2是本发明的剖视图。

图3是本发明的局部放大图。

图4是开关芯部组件的结构示意图。

图5和图6是本发明两种车载开关的结构示意图。

具体实施方式

为了解决现有技术存在的问题，申请人对现有车载开关技术进行了深入地分析和研究，申请人发现，车载开关芯部组件中的橡胶密封件比较容易损坏失效。究其原因，主要是压力弹簧带动伸缩杆(活动杆)反复击打接触橡胶密封件，因此其疲劳/破裂/失效的速度更快；同时，考虑到车载开关的工作环境非常恶劣，在高温下，橡胶密封件老化/疲劳的速度更快。

例如，现有技术1公开了一种橡胶密封结构，其主要包括整片结构的橡胶密封件、活动压块、动触片、复位弹簧和金属壳体等。活动压块在弹簧的作用下于橡胶密封件抵接。现有技术2采用橡胶密封件与带凹槽的塑料密封件配合。在采用整片式的橡胶密封件中，活动块直接作用于橡胶密封件上，通过该橡胶密封件将力传递至动触片组件，推动动触片的移动，从而实现开关。在这类技术方案中，由于橡胶有一定的厚度和弹性，具有不可忽略的变形量，该变形量会影响到开关行程参数，尤其是环境温度特别高时，较大的变形量会使开关动作点尺寸不稳定，公差较大。在第二类技术方案中，通过橡胶密封件的弹性收紧于塑料件的凹槽内。由于橡胶密封件长期保持非常大扩张状态，随时工作时间的延长，橡胶密封件弹性减弱，导致开关进油。同时，由于变速箱的温度可能会很高，存在一定的油压，当橡胶密封件弹性减弱时，油也会进入开关内部。

从上述方案看，现有的各种方案均没有能够解决橡胶在长期击打和高温的工作环境中，比较容易破裂或损坏，导致失效。

为了解决上述问题，本申请提出了一种新的方案。与现有的设计思路不同，本申请采用组件式橡胶密封结构。如图1至图3所示，该结构主要包括接触头402、橡胶密封件401、弹性件404和密封垫片403。如图1和图2所示，橡胶密封件的中部开有一个通孔，该通孔的周围具有一管状加厚区401a。橡胶密封件上设置有环形增厚区401b。橡胶密封件底部的边缘具有向外延伸的凸缘401c。从图2可知，接触头具有密封端面和杆部，该杆部穿过通孔并与弹性件(弹片)和密封垫片固定连接。从图3所示的放大图中可知，密封端面与橡胶密封件的上侧壁、杆部与通孔的环形侧壁，弹片与密封橡胶件的下侧壁之间形成三个密封结构，能够有效提高密封组件的密封效果。在优选的实施例中，杆部的直径大于通孔的内径，形成一过盈配合结构，进一步提高组件的密封效果。在其他实施例中，可以通过粘接或者类似方式增加密封效果。

在进一步的实施例中，橡胶密封件设置有与开关壳体形状适配的增厚部、凸起部或弯折部。

油除了从中间这边进油也可以从侧面进入芯部，而这种方案中，侧面对油形成双层密封，也可以对后部防水进入芯部。也就是说，采用环形增厚区和/或弯折部，例如环形增厚区401b与侧边形成双密封结构，能够进一步增强橡胶密封件的密封效果。如图5和图6所示，环形增厚区及附近的弯折部形成双重或多重密封结构，该环形增厚区、弯折部与壳体及芯部组件的外周适配，即外壳体的内侧、芯部组件的外侧具有若干凸起、凹槽和/弯折，橡胶密封件被压紧于其间，接触头与密封橡胶组件、触发机构与壳体内侧的水或油能够被阻挡，使其无法进入开关内部，形成二次密封。当芯部组件安装与外壳体中时，芯部组件中的下壳体形成一环形凸台，外壳体的内侧形成与之适配的凹陷部，当两者组装后，压紧橡胶密封件，实现密封。多个弯折/凸起形成了折线状的密封结构，能够提高密封件的密封效果。

结合图4描述开关芯部组件的一种实施例，需要说明的是，该实施例仅为示例性的，并非用于限定芯部防油结构或开关芯部组件的范围。该申请中的开关芯部防油结构还可应用于其他类型或其他结构的开关芯部组件中。

在该实施例中，开关芯部组件主要包括开关芯部运动机构、上壳体209、与上壳体适配的下壳体207、触脚3和密封橡胶组件4。开关芯部运动机构位于上壳体和下壳体之间的容置腔内，橡胶密封组件套在上壳体外侧并密封上壳体与下壳体之间的连接间隙；触脚的一端延伸至下壳体中，该端部设置有静触点。下壳体的下方设置有密封堵头5。开关芯部运动机构主要包括上盖体201、下盖体202、活动杆203、弹性元件204、动触片205和复位弹性件206。

其中上盖体具有中空凸起部，上盖体两侧对称设置有定位孔。下盖体的上侧对称设置有定位凸起，通过定位凸起和定位孔连接上盖体和下盖体。活动杆、动触片和弹性元件(缓冲弹簧)设置于上盖体和下盖体之间，上盖体和下盖体内设置有活动杆定位孔，活动杆的两端插接于其中，缓冲弹簧套接在活动杆上，缓冲弹簧的一端抵接于上盖体或者下盖体内侧，另一端抵接于动触片上。动触片的两臂上分别固定有动触点。动触片的中部设置有活动孔，活动杆可穿过该孔。

下盖体的内侧，例如在侧壁和底壁上设置有凸起或凹陷部，动触片的底部和侧壁对应设置有凹陷部或凸起部，通过凹凸配合的方式限定动触片的活动范围，提高动触片运动的稳定性。下盖体的外侧底部对称设置有凸台，复位弹性件套接固定在该凸台上。

将上述开关芯部组件安装在车载开关中，即得到一种新型的车载开关。

如图5和图6所示，在更进一步的实施例中，本发明进一步提供一种车载开关。该车载开关具有上述开关头部触发机构。除此之外，在进一步的实施例中，该车载开关还包括车载开关主体部10和开关芯部组件；车载开关主体部内设置有第一容置部和第二容置部，开关头部触发机构安装于第一容置部中，所述开关芯部组件安装于第二容置部中。车载开关主体部主要为一壳体，开关头部触发机构和开关芯部组件安装在其中。其中，开关芯部组件主要包括开关芯部运动机构、上壳体209、与上壳体适配的下壳体207、触脚3和密封橡胶组件。在成品中，伸缩杆104的一端与接触头402抵接。

如图所示，开关芯部运动机构位于上壳体和下壳体之间的容置腔内，橡胶密封组件套在上壳体外侧并密封上壳体与下壳体之间的连接间隙；触脚的一端延伸至下壳体中，该端部设置有静触点。下壳体的下方设置有密封堵头5。

结合图4详细描述开关芯部运动机构，从图4可知，开关芯部运动机构主要包括上盖体201、下盖体202、活动杆203、弹性元件204、动触片205和复位弹性件206。

其中上盖体具有中空凸起部，上盖体两侧对称设置有定位孔。下盖体的上侧对称设置有定位凸起，通过定位凸起和定位孔连接上盖体和下盖体。活动杆、动触片和弹性元件(缓冲弹簧)设置于上盖体和下盖体之间，上盖体和下盖体内设置有活动杆定位孔，活动杆的两端插接于其中，缓冲弹簧套接在活动杆上，缓冲弹簧的一端抵接于上盖体或者下盖体内侧，另一端抵接于动触片上。动触片的两臂上分别固定有动触点。动触片的中部设置有活动孔，活动杆可穿过该孔。

下盖体的内侧，例如在侧壁和底壁上设置有凸起或凹陷部，动触片的底部和侧壁对应设置有凹陷部或凸起部，通过凹凸配合的方式限定动触片的活动范围，提高动触片运动的稳定性。下盖体的外侧底部对称设置有凸台，复位弹性件套接固定在该凸台上。

利用凸台来定位弹簧，使弹簧位置更加精准可靠，避免弹簧直接作用在金属片，避免因弹簧在压缩过程中，动触片移动或错位，其弹簧力对动静触点的接触通电的影响。避免弹簧疲劳，同时容易满足不同客户开关动作力要求。

上下盖体采用分体式结构，便于放缓冲弹簧及定位销，从而使整体尺寸更加紧凑，减少芯部内部空间，型号通用性更佳；动触片及弹簧装配定位准确，避免动触片或弹簧因振动导致错位或脱落现象，提高生产效率，定位精度及动触片可靠性。采用缓冲弹簧保持对动触片的压力，一是便于动静触点之间接触调整灵活性，二是能够减少动静触片接触时的作用力，延长动静触点的寿命。

如图5至图6所示，触脚包括接插脚和触点，所述接插脚的一端具有一凸台，该凸台的一侧形成一缺口部，凸台具有一盲孔，所述触点插接固定于盲孔中；触点位于接插脚中轴线的外侧。或者说，触点向远离插接脚中轴线的方向。当两个插接脚安装在下壳体中时，缺口部相对的部分形成一个扩大的容置空间，以便于其他元件的安装和盛放，为此可以减小开关整体的体积。

如图5至图6所示，密封橡胶组件包括密封橡胶件401和接触头402；所述密封橡胶件的中部开有通孔，沿该通孔的周向具有管状加厚区；接触头具有密封端面和杆部，所述杆部穿过通孔并与密封垫片连接。橡胶密封件的中部具有环形增厚区401b，该区域与橡胶密封件的侧边形成双重密封。接触头为金属触头。接触头与橡胶密封件形成过盈配合。密封端面与密封橡胶件之间形成第一密封部，杆部与密封橡胶件之间形成第二密封部，密封垫片与密封橡胶件之间形成第三密封部。首先，通过过盈配合和铆接等方式形成三层密封，解决了现有技术漏油失效等问题。更为重要的是，在此结构中，伸缩杆与金属质的接触头撞击，而不与橡胶密封件接触，因此橡胶密封件的使用寿命更长，更不容易产生疲劳破裂。

在进一步的实施例中，可以根据实际情况选择触头的材质，例如采用塑料质触头、复合材料触头、金属触头等。塑料质触头通过端部热变形从而与垫片形成固定结构，热变形具体可采用热熔方式。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。