一種耐惡劣環境的按壓式行程開關的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及行程開關技術領域，具體涉及一種耐惡劣環境的按壓式行程開關。
【背景技術】
[0002]行程開關又稱位置開關或限位開關，它的作用是將機械位移控制信號轉變為電信號在電路中的通斷功能，使設備系統運行狀態發生改變，即通過機械動作產生的力或力矩按壓行程開關按鈕一定位移，驅動按壓式行程開關內部觸點的通斷，以此來控制對一路或多路電信號的接通或斷開，從而使控制信號轉換或實現電路(或控制信號)的安全保護等。在各行業的自動控制系統或機電組件的控制功能轉換模塊中廣泛使用不同類型的按壓行程開關。
[0003]當前的按壓式行程開關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)的惡劣環境下，接通時容易出現觸點的抖斷，而在斷開時容易出現觸點的抖閉，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境下，如需通過不同機械位移驅動按壓式行程開關來實現一路或多路電信號的接通或斷開(如通過按壓式開關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按壓式行程開關來實現時，為保證在高沖擊、高振動的惡劣條件下，按壓式行程開關能可靠接通或斷開信號、且不出現誤動作，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安裝多個開關，控制時需同時按壓多個開關或采用電磁自鎖裝置使多個開關可靠接觸，提高按壓式行程開關對控制信號傳輸的可靠性，以此防止開關觸點的抖斷或抖閉。這種方案需要多個按壓式行程開關，將使控制系統或模塊體積大變大，同時增加的自鎖電路也使控制電路變得復雜，這種情況不利于控制系統或產品的小型化，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實現控制，為了保證在高沖擊或高振動的惡劣環境下開關的可靠接通，此時開關的接觸簧片或觸點采用分叉結構(或雙觸點結構)的拍合式觸簧結構、且通過加大觸簧和觸點接觸的正壓力來提高開關接觸的可靠性，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，將使開關觸點間的滑動接觸磨損加大，使得開關壽命縮短且使開關的結構變得復雜。
[0006]不管怎樣，以上兩種方案中，按壓式行程開關均需采用懸臂拍合式觸簧結構，不利于提高開關的抗沖擊和抗振能力；此外，這兩種結構的按壓式行程開關在高沖擊或高振動環境下，為保證開關的接觸可靠性，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，因此對開關安裝方向有一定要求。在高沖擊、高振動環境中需要通過按壓式行程開關來實現信號控制的系統中，如結構設計上對控制系統或模塊的體積要求不嚴苛使，對按壓式行程開關體積大小、數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計中一般采用上述兩種傳統按壓式行程開關來實現。但隨著自動控制系統小型化、輕量化、低成本及高可靠性的發展趨勢，特別是在特殊使用環境的控制系統如工程車輛、工礦企業、惡劣環境作業機器人等機電組件中，對按壓式行程開關提出耐高沖擊、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。
【發明內容】
[0007]本發明所要解決的是現有按壓式行程開關在耐高沖擊、耐高振動、小型化、高可靠、低成本方面存在的問題，提供一種耐惡劣環境的按壓式行程開關。
[0008]為解決上述問題，本發明是通過以下技術方案實現的:
[0009]一種耐惡劣環境的按壓式行程開關，由外殼、驅動體組件、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根接觸桿構成，這2根接觸桿分處于定位凸臺的兩側，且垂直穿設并固定在底座體中。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有耐磨絕緣層。
[0011]驅動體組件包括驅動體、按鈕和至少一個鼓狀觸簧件，其中鼓狀觸簧件的個數與接觸桿組的組數相同。驅動體呈實心塊狀，其中心位置的下部處設有一個供壓簧嵌入的定位盲孔，其兩側開設有縱向貫通的觸簧安裝通孔。鼓狀觸簧件由連接片和2個觸簧構成。2個觸簧分別懸掛于連接片的兩端，并通過連接片實現導通。每個觸簧均呈鼓狀，觸簧的內側壁設有向內凸起的彈性觸點。2個觸簧分別嵌入到驅動體的2個觸簧安裝通孔內。2根接觸桿分別從2個觸簧的內部穿過，且觸簧的彈性觸點與接觸桿的外表面緊密相貼。按鈕直立固定于驅動體的上表面。
[0012]底座體上的定位凸臺與驅動體上的定位盲孔位于同一軸線上，壓簧的上端內嵌于固定定位盲孔內，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、驅動體組件和壓簧置于該容置腔中，驅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，底座體的側面均勻設計有2個或2個以上的固定孔，其位置與外殼周邊開設的2個或2個以上的固定孔對應，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，夕卜殼的內側表面設有縱向延伸的導向筋，驅動體的外側表面設有縱向延伸的導向槽，導向筋與導向槽匹配安裝。
[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有2個或2個以上的用于限制驅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]與現有技術相比，本發明具有如下特點:
[0022]1、采用鼓狀集束式多彈性觸點觸簧，可實現與接觸桿多點彈性環繞均勻接觸；該結構避免了傳統開關采用懸臂梁作為觸點導致開關抗環境性能差的問題，采用該結構的按壓式行程開關可在高沖擊(如半正弦波10g)或高振動(如10?3000Hz，30g)的惡劣環境下可靠工作；
[0023]2、底座組件采用一體式觸簧組鑲嵌式結構，接觸桿對稱分布在壓簧四周，結構緊湊，有效減小開關體積；
[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構，或接觸桿上端采用電鍍鎳底硬金鍍層，底座面與導電層之間部分濺射或陶瓷化絕緣層結構，簡化靜觸簧結構，可有效減小開關體積；
[0025]4、驅動體組件和底座組件同時采用外殼的內凸定位導向筋，確保開關驅動體組件位移精度；
[0026]5、可根據行程要求設計驅動體組件下底面與底座組件凸臺上端面之間的距離，當驅動體組件下底面與底座組件凸臺上端面接觸時，開關止動限位，避免了過壓損壞開關；
[0027]6、按壓式行程開關可根據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構的接觸桿，可擴展實現按壓式行程開關按壓按鈕后，實現雙通、雙斷或一通一斷的三種開關，形式多樣靈活，可擴展性強，并可多個開關并列組合成多級按壓式行程開關組；
[0028]7、按壓式行程開關可根據設計采用一組至兩組接觸桿，構成單路至兩路按壓式行程開關；
[0029]8、按壓式行程開關外形可根據需要設計成圓形或矩形，其內部結構緊湊、一體化集成度高，結構直觀，裝調簡便。
【附圖說明】
[0030]圖1為一種耐惡劣環境的按壓式行程開關在初始斷路狀態下的結構示意圖。
[0031]圖2為一種耐惡劣環境的按壓式行程開關在按壓導通狀態下的結構示意圖。
[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]—種耐惡劣環境的按壓式行程開關，如圖1和2所示，由外殼1、驅動體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有一個定位凸臺，作為按壓式行程開關的壓簧7定位凸臺來固定定位壓簧7的下端。此外，底座體6的上表面對稱地設有2個或2個以上的用于限制驅動體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構成，這2根接觸桿5分處于定位凸臺的兩側，且垂直穿設并固定在底座體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，便于壓接引線實現開關與控制線路的連接。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。如按壓式行程開關需設計為電信號先斷后通結構時，2根接觸桿5的觸部的上段的外表面同時設有耐磨絕緣層。耐磨絕緣層采用濺射絕緣涂層或陶瓷化處理形成，其長度應比狀觸簧3-2的長度略長，且該長度應根據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有導電性能優異的導電層。該導電層采用電鍍鎳底硬金鍍層，作為與觸簧3-2的接通部分，其功能相當于傳統按壓式行程開關的靜觸簧3-2。如按壓式行程開關需設計為電信號先通后斷結構時，其絕緣層和導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有導電層，2根接觸桿5的觸部的下段的外表面同時設有耐磨絕緣層。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]驅動體2組件包括驅動體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的個數與接觸桿5組的組數相同。驅動體2呈實心塊狀，采用易注塑成型、有自潤滑性能的工程塑料，確保驅動體2在外殼I的容置腔內反復滑動自如。驅動體2的中心位置的下部處設有一個定位盲孔，作為按壓式行程開關的壓簧7安裝及定位孔，用于固定定位壓簧7的上端。驅動體2的兩側開設有縱向貫通的觸簧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實現導通。連接片3-1