金属密封通用型开关的制作方法

本发明涉及一种开关，具体涉及一种金属密封通用型开关。

背景技术：

微动开关是具有微小接点间隔和快动机构，用规定的行程和规定的力进行开关动作的接点机构，用外壳覆盖，其外部有触发杆的一种开关，因为其开关的触点间距比较小，故名微动开关。外机械力通过传动元件(按销、按钮、杠杆、滚轮等)将力作用于动作簧片上，当动作簧片位移到临界点时产生瞬时动作，使动作簧片末端的动触点与定触点快速接通或断开。当传动元件上的作用力移去后，动作簧片产生反向动作力，当传动元件反向行程达到簧片的动作临界点后，瞬时完成反向动作。微动开关的触点间距小、动作行程短、按动力小、通断迅速。其动触点的动作速度与传动元件动作速度无关。

传统的微动开关包括壳体、面板、常开接插件、常闭接插件、公共接插件和在常开接插片和常闭接插件之间切换的动滑片，驱动动滑片动作的单弹片或单弹簧，目前市面上使用的微动开关因其自身结构的限制存在诸多缺陷，无法满足诸多行业标准要求，不能在安全系数要求较高的场合或领域使用，市场广度低。具体的缺陷如下几点：

(1)无法实现动静触点之间的强制分离，不符合行业标准要求，开关安全系数低，不能使用在有安全领域要求的场合，比如电梯等；

(2)通过金属单弹片变形或单弹簧受拉产生弹力实现开关切换，在开关跳变临界位置，会存在触片从常闭切换到常开过程中会出现平衡，从而导致开关会存在常开或常闭接插件都不通电或动静触点之间接触不良导致开关信号出现闪烁现象，导致设备无法使用，比如家用制冰机等；

(3)微动开关本身结构尺寸小，导致导电金属片截面积小，无法承受较大电流，在需要较大电流的使用场合就容易烧毁，比如装有锂电池的园林电动工具。

(4)开关密封都采用橡胶件，使用时间久容易疲劳破裂，低温容易硬化导致开关无法动作，高温软化密封失效，在一些苛刻环境无法使用，容易导致开关无法密封导致事故发生。

技术实现要素：

发明目的：本发明的目的是提供一种金属密封通用型开关，解决微动开关较大电流易烧毁，应用中信号闪烁或断电，密封件易失效的问题。

技术方案：本发明所述的一种金属密封通用型开关，包括密封套和开关芯部；密封套的一端开设有用于装配开关芯部的凹槽，另一端的端面设有金属弹性件；所述开关芯部包括开关芯部组件，所述开关芯部组件包括活动杆组件、弹性组件、动触片组件、公共端接插件、常闭接插件和常开接插件；所述活动杆组件包括活动杆、转动块和复位弹簧；所述动触片组件包括弹性组件支撑件、滚动体接触件和动触片；其中，活动杆驱动弹性组件运动并使其与弹性组件支撑件接触进而使动触片组件做上下运动以控制动触片与常开接插件和常闭接插件的导通及断开，转动块在弹性组件弹力作用下与公共端接插件以可转动方式接触，滚动体接触件在弹性组件驱动下与滚动体接触。

其中，所述开关芯部还包括底座，所述开关芯部组件装配在所述底座里。

为了使开关在苛刻的环境使用，所述密封套为陶瓷密封套，其与所述金属弹性件接触的一面具有高温烧结成一体的金属层，所述金属弹性件(2)与所述密封套(1)连接的一面镀有铜或镍，另一面表面为凹凸状，所述金属弹性件与密封套通过高温焊接的方式焊接在一起。

为了增加动触片的导电面积，所述弹性组件支撑杆和滚动体接触件通过所述动触片固定在一起。

为了开关使用更安全可靠，所述动触件组件与所述底座之间设置有可转动的第一强制分离件，所述活动杆驱动所述第一强制分离件拨动所述动触片组件。为了进一步保证使用安全，还可以在所述动触件组件与所述底座之间再设置可转动的第二强制分离件，所述活动杆驱动所述第二强制分离件拨动所述动触片组件。

为了防止开关出现断电或闪烁，所述开关芯部组件还设有用于支撑活动块并且防止滚动体移动的定位块，活动块紧压定位块，定位块卡在滚动体两侧，所述弹性组件包括主弹片，辅助弹片和活动块，所述主弹片一端穿过活动块与弹性组件支撑件抵接，辅助弹片一端抵接主弹片另一端抵接活动块，活动块在辅助弹片压力下与定位块保持接触。

有益效果：(1)本发明金属密封通用型开关,采用弹片组件作为开关的驱动机构产生弹力实现开关切换，且在切换过程中，弹性组件上活动块的弧形接触面与定位块切槽和底座切槽产生压力作用于动触片组件上，避免动触片组件从常闭转到常开或常开转到常闭时瞬时出现力平衡导致动静触点之间产生微小间隙而出现闪烁或断电现象；

(2)本发明金属密封通用型开关,动触片组件采用组合方式，通电截面积加大可使其在电流要求较大的电路中的使用安全，提高开关使用寿命；

(3)本发明金属密封通用型开关,采用金属弹性件代替橡胶件密封使用，可避免橡胶密封件疲劳老化导致密封失效产生的问题，可以在非常苛刻的环境中使用，适用性广，可应用在军工领域使用。采用滚动体减少了动触片组件运动的阻力，提高开关灵敏度及延长使用寿命；

(4)本发明中金属密封通用型开关,利用常闭的第一分离块实现开关切换过程中动触片组件的触点与常闭接插件接触点与之间的强制分离，再利用常开的第二分离块实现开关切换过程中动触片组件的触点与常开接插件之间的强制分离，双向分离结构最大限度的提高了开关的安全系数，满足安全开关行业使用。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为开关芯部结构示意图；

图3为开关芯部组件结构示意图；

图4为动触片组件结构示意图；

图5为弹性组件结构示意图；

图6为密封套结构示意图；

图7为金属弹性件结构示意图；

图8为定位块结构示意图；

图9为动触片组件和定位块装配示意图；

图10为图9中a位置局部放大示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1-10所示，一种金属密封通用型开关，包括密封套1和开关芯部3；密封套1一端开设有用于装配开关芯部3的凹槽，另一端端面设有金属弹性件2，为了使开关在苛刻的环境中使用，密封套1为陶瓷密封套，其与金属弹性件2接触的一面涂金属材料剂，并通过高温烧结的方法使金属材料剂与密封套1表面固化连接在一起，金属弹性件2与密封套1连接的一面镀铜或镍，并通过高温焊接的方法将金属弹性件2与密封套1焊接在一起，金属弹性件2表面为凹凸状；开关芯部3包括开关芯部组件4和底座12，开关芯部组件3装配在底座12里；开关芯部组件3包括活动杆组件5、弹性组件6、动触片组件7、公共端接插件8、常闭接插件9、常开接插件10和定位块16；活动杆组件5包括活动杆51、转动块52和复位弹簧13；动触片组件7包括弹性组件支撑件71、滚动体接触件72和动触片73，为了使开关使用更安全可靠，动触片组件7上下两侧与所述底座12之间分别以可转动方式设置有强制分离件，活动杆51上设有凸台，该凸台与强制分离件接触，可驱动强制分离件转动进而使强制分离件拨动动触片组件7，强制分离件包括第一强制分离件14和第二强制分离件15，也可以只设置第一强制分离件14；为了使常闭接插件9及常开接插件10与公共端接插件8形成回路通电，主弹片61、辅助弹片62和转动块52都由导电金属材料制成，滚动体为11不导电材料制成。也可以采用将常开接插件10与滚动体11接近部位带有切口从而避免与滚动体11始接触，该情况下滚动体11也可以采用金属导电材料制成。开关芯部组件4还设有用于支撑活动块63并且防止滚动体11移动的定位块16，活动块63紧压定位块16，定位块16卡在滚动体11两侧，使滚动体11只能在定位块16的凹槽内旋转而不能移动，定位块16上有与活动块63保持接触的凸起部分，凸起部分位于弹性组件支撑件71与密封套1之间，定位块16凸起部分上设有定位块切槽161，底座12上有与活动块63保持接触的凸起平台，底座12的凸起平台上设有底座切槽111，定位块切槽161与底壳切槽111处在同一直线上，活动块63被辅助弹片62紧压在定位块切槽161和底座切槽111上，活动块63与定位块切槽161和底座切槽111接触的一端呈圆弧流线型；这样设置作用是当开关处在跳变临界位置时，活动块13的弧形接触面与定位块切槽161和底壳切槽111接触，活动块63与两切槽斜面还未处于垂直状态，从而产生下压力作用在动触片组件7上，避免此时主弹片61与动触片组件7垂直时出现力平衡，动静触点之间产生微小间隙导致开关断电或闪烁现象；其中，动静触点：动触点指的是动触片组件两端的触点，静触点指的是接插件组件与动触片组件的接触点。弹性组件6包括主弹片61，辅助弹片62和活动块63，主弹片61一端穿过活动块63与弹性组件支撑件71弯曲部抵接，辅助弹片62一端抵接主弹片另一端抵接活动块63凹槽，活动块63在辅助弹片62压力下与定位块16保持接触，这么设置也是为了防止开关出现断电或闪烁。

其中，活动杆51驱动弹性组件6运动并使其与弹性组件支撑件71接触进而使动触片组件7做上下运动以控制动触片73与常开接插件10和常闭接插件9的导通及断开，转动块52在弹性组件6弹力作用下与公共端接插件8接触，滚动体接触件72在弹性组件6驱动下与滚动体11接触。

工作原理：初始状态动触片73在弹性组件6压力作用下与常闭接插件9保持接触状态，同时动触片组件7在弹性组件6压力作用下与滚动体11保持接触，转动块52在弹性组件6弹力作用下与公共端接插件8保持接触，常闭接插件9与公共端接插件8形成回路通电。金属弹性件2在外力作用下触发活动杆组件5往下运动，弹性组件6压缩变形，同时活动杆组件5上的转动块52与公共端接插件8表面凸台接触转动，当弹性组件6与动触片组件7接近垂直时，活动杆组件5上转动块52接触公共接插件8使转动块52与弹性组件6上主弹片61处于最大压缩量并瞬间向下转动，动触片组件7与弹性组件6之间瞬间形成夹角，动触片组件7受到向上力作用而瞬间往上滑动与常开接插件10接触，此时常闭接插件9断电，常开接插件10接通。活动杆51继续往下运动，活动杆51与第一强制分离件14接触，第一强制分离件15围绕底座圆柱旋转，当动触片73偶尔出现没有往上运动情况下，此时第一强制分离件14会强制将动触片73与常闭接插件9分离，从而保证开关常闭接插件断电；当活动杆组件5在复位弹簧13的力作用下往回运动过程中，弹性组件6与动触片组件7接近垂直时，活动杆组件5上转动块52接触公共端接插件8表面凸台转动，弹性组件6上主弹片61处于最大压缩量并瞬间向上转动，动触片组件7与弹性组件6之间瞬间形成夹角，动触片组件7受到向下力作用而瞬间往下滑动与常闭接插件9接触，此时常闭接插件9通电，常开接插件10断电；活动杆5继续往上运动，活动杆5与第二强制分离件15接触，第二强制分离件15围绕底座圆柱旋转，当动触片73偶尔出现没有往下运动情况下，此时第二强制分离件15会强制动触片73与常开接触件10分离，从而保证常开接触件10断电。

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。