本發(fā)明屬于開關(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實現(xiàn)運動。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)的工作性能對于變速器及車輛能夠長期安全可靠地運行具有重要意義。

車載開關(guān)需要在復(fù)雜的情況下工作：在高溫時，變速箱溫度可達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會產(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)電流小；最后，車輛的振動較大。也就是說車載開關(guān)所處環(huán)境的溫度因素、電氣因素和機械因素使得其穩(wěn)定工作的難度非常大。

觸發(fā)機構(gòu)是車載開關(guān)的重要結(jié)構(gòu)部件，其結(jié)構(gòu)直接影響到車載開關(guān)性能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：提供一種開關(guān)頭部觸發(fā)機構(gòu)，并進一步提供一種具有該開關(guān)頭部觸發(fā)機構(gòu)的車載開關(guān)，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的至少一個問題，提高開關(guān)的可靠性。

技術(shù)方案：一種開關(guān)頭部觸發(fā)機構(gòu)，包括具有中空容置部的頂桿柱塞，位于中空容置部內(nèi)的第一彈性件，與第一彈性件套接的第二彈性件，位于頂桿柱塞內(nèi)并與第一彈性件和第二彈性件末端抵接的活動塊，安裝在頂桿柱塞端部的端塊，以及穿過所述端塊和活動塊并與第二彈性件套接的伸縮桿；所述伸縮桿與活動塊之間具有預(yù)定的間隙。

所述伸縮桿的端部可在第一彈性件內(nèi)往復(fù)移動。

在進一步的實施例中，所述第一彈性件和/或第二彈性件為彈簧。在其他實施例中，亦可以為彈片，例如碗型彈片。

在進一步的實施例中，所述伸縮桿具有內(nèi)端部、中段部和外端部；所述第二彈性件套接于內(nèi)端部并與中段部抵接；所述中段部的外徑小于第一彈性件的內(nèi)徑，可沿第一彈性件的軸向往復(fù)移動；所述活動塊套接于中段部，活動塊的側(cè)端與外端部的側(cè)壁之間具有預(yù)定的間隙。

在進一步的實施例中，所述第一彈性件的彈性系數(shù)大于第二彈性件。在其他實施例中，第一彈性件的彈性系數(shù)也可以等于第二彈性件的彈性系數(shù)，通過調(diào)整伸縮桿、活動塊的結(jié)構(gòu)參數(shù)即可。

本發(fā)明還提供一種車載開關(guān)，包括上述任一實施例所述的開關(guān)頭部觸發(fā)機構(gòu)。

在進一步的實施例中，該車載開關(guān)還包括車載開關(guān)主體部和開關(guān)芯部組件；所述車載開關(guān)主體部內(nèi)設(shè)置有第一容置部和第二容置部，所述開關(guān)頭部觸發(fā)機構(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；

所述開關(guān)芯部組件包括開關(guān)芯部運動機構(gòu)、上殼體、與上殼體適配的下殼體、觸腳和密封橡膠組件；

所述開關(guān)芯部運動機構(gòu)位于上殼體與下殼體之間的容置腔內(nèi)，所述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；所述觸腳的一端延伸至下殼體中，該端部設(shè)置有靜觸點。

在進一步的實施例中，所述開關(guān)芯部運動機構(gòu)包括上蓋體，與上蓋體適配的下蓋體，位于上蓋體和下蓋體之間的動觸片，穿過動觸片上通孔并與上蓋體和下蓋體固定的活動桿，套設(shè)于所述活動桿上且一端與動觸片抵接、另一端與上蓋體或下蓋體抵接的彈性元件，以及安裝于下蓋體兩側(cè)的復(fù)位彈性件。

在進一步的實施例中，所述下蓋體上具有一缺口，形成動觸片容置部，該缺口的底部與動觸片的底面、缺口的側(cè)壁與動觸片的側(cè)面具有凹凸定位部。

在進一步的實施例中，所述下蓋體的下側(cè)部對稱設(shè)置有凸臺，所述復(fù)位彈性件可套接于該凸臺上；所述下蓋體的上側(cè)部具有對稱設(shè)置的定位凸起，所述上蓋體對應(yīng)設(shè)置有定位孔。

在進一步的實施例中，所述觸腳包括接插腳和觸點，所述接插腳的一端具有一凸臺，該凸臺的一側(cè)形成一缺口部，凸臺具有一盲孔，所述觸點插接固定于盲孔中；所述觸點位于接插腳中軸線的外側(cè)。

在進一步的實施例中，密封橡膠組件包括密封橡膠件和接觸頭；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，所述桿部穿過通孔并與密封墊片連接。

有益效果：在本發(fā)明中，第二彈性件能夠緩沖及減少芯部壓縮行程作用，芯部不需要大行程就可以達到客戶要求的動作點位置要求，從而能夠減小密封橡膠產(chǎn)生大的變形量，提高橡膠壽命。

附圖說明

圖1是本發(fā)明開關(guān)頭部觸發(fā)機構(gòu)的剖視圖。

圖2是本發(fā)明開關(guān)頭部觸發(fā)機構(gòu)的主視圖。

圖3是本發(fā)明開關(guān)頭部觸發(fā)機構(gòu)的分解圖。

圖4是本發(fā)明開關(guān)芯部運動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明實施例一的開關(guān)芯部結(jié)構(gòu)剖視圖。

圖6是本發(fā)明實施例二的開關(guān)芯部結(jié)構(gòu)剖視圖。

圖7是本發(fā)明車載開關(guān)實施例一的剖視圖。

圖8是本發(fā)明車載開關(guān)實施例二的剖視圖。

圖9是本發(fā)明插接腳的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，申請人對現(xiàn)有各種方案進行了深入地分析，具體如下。

申請人在調(diào)查和分析車載開關(guān)的使用情況后發(fā)現(xiàn)，車載開關(guān)容易失效的問題長期困擾著相關(guān)廠家和技術(shù)人員，如何避免汽車在運行過程中出現(xiàn)因為開關(guān)失效而導(dǎo)致汽車檔位故障，提高汽車駕駛的安全性和可靠性，避免人員傷亡和財產(chǎn)損失，是目前亟需解決的問題。

為此，申請人仔細(xì)研究了各種車載開關(guān)的結(jié)構(gòu)和工作原理，進行了多次的實驗?zāi)M和驗證（分析過程將在下文詳述），發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有車載開關(guān)的開關(guān)頭部單彈簧的預(yù)壓力過大，與檔位桿摩擦力大，手感不順暢，操作不靈敏；同時，單彈簧結(jié)構(gòu)無法產(chǎn)生比芯部開關(guān)小的作用力，無法產(chǎn)生小行程作用，進而密封橡膠容易產(chǎn)生運動疲勞，不同客戶產(chǎn)品通用性較差。也就是說，現(xiàn)有車載開關(guān)的結(jié)構(gòu)使得其摩擦力較大，操作較為不順暢；同時這種結(jié)構(gòu)也使得密封橡膠更容易磨損，降低了其使用壽命。

例如現(xiàn)有車載開關(guān)一包括頂桿柱塞、頭部壓塊和頭部壓力彈簧，上述部件安裝于殼體內(nèi)，頭部壓力彈簧的兩端分別抵接于頂桿柱塞內(nèi)和頭部壓塊上。在這個車載開關(guān)中，由于零件是分離裝配的，其給密封橡膠的裝配增加了難度，降低了效率。同時，更為重要的是，由于頭部壓力彈簧要比芯部彈簧大，否則頂桿在下壓過程中會出現(xiàn)芯部彈簧還未壓縮，頭部壓力彈簧就已經(jīng)開始變形，導(dǎo)致開關(guān)參數(shù)不穩(wěn)定。這個車載開關(guān)中，密封橡膠的壓縮距離無法較小，容易疲勞破裂。單彈簧線徑大且壓縮量大，容易導(dǎo)致彈簧疲勞斷裂。最后，該結(jié)構(gòu)頭部在用于外部側(cè)壓動作時，頭部容易被破壞，影響開關(guān)的壽命。

現(xiàn)有車載開關(guān)二包括頂桿柱塞、壓力彈簧和活動壓塊，其中壓力彈簧的兩端分別抵接于活動壓塊和頂桿柱塞，頂桿柱塞和活動壓塊之間鉚接固定，形成一個整體。在這個車載開關(guān)中，同樣無法減小密封橡膠的壓縮距離，減小橡膠的疲勞；同樣單彈簧線徑大且壓縮量大，容易導(dǎo)致彈簧疲勞斷裂；除此之外，用鉚接面作為定位基準(zhǔn)，參數(shù)不好控制，鉚接方式對整體長度尺寸精確控制亦有難度。

現(xiàn)有車載開關(guān)三包括外頂桿柱塞、套裝在外頂桿柱塞內(nèi)的內(nèi)頂桿柱塞，以及壓力彈簧、伸縮桿和墊片，壓力彈簧的兩端分別抵接在內(nèi)頂桿柱塞和伸縮桿上。在該車載開關(guān)中，同樣無法縮小密封橡膠的變形距離，防止橡膠疲勞。同樣單彈簧線徑大且壓縮量大，容易導(dǎo)致彈簧疲勞斷裂。外頂桿柱塞用于承受側(cè)向壓力，內(nèi)頂桿柱塞用于固定壓力彈簧，頂桿柱塞頭部斜面需要碳氮共滲處理，無法用于鉚接，也就是說無法通過將內(nèi)外頂桿柱塞整合成一個零件，無法節(jié)約成本。

為此，申請人提出了以下解決方案：

如圖1、圖2和圖3所示，本發(fā)明設(shè)計了一種開關(guān)頭部觸發(fā)機構(gòu)。其主要包括頂桿柱塞101、第一彈性件102、第二彈性件103、活動塊105、端塊106和伸縮桿104。如圖1所示，頂桿柱塞內(nèi)部中空，形成頂桿容置腔，第一彈性件和第二彈性件套接并收容于該容置腔內(nèi)，頂桿容置腔的內(nèi)端具有向軸向的收縮部101a，第二彈性件的末端可與該收縮部抵接；第一彈性件的末端可抵接于頂桿容置腔的內(nèi)端101b。活動塊安裝在頂桿容置腔的開放端，活動塊和第一彈性件或第二彈性件的長度之和約等于頂桿容置腔的深度（不同位置，深度不同）。

在該實施例中，第二彈性件的長度大于第一彈性件的長度，在其他實施例中，可以根據(jù)需要調(diào)整伸縮桿的長度，第二彈性件的長度可能等于或者小于第一彈性件的長度。頂桿柱塞的外表面設(shè)置有兩環(huán)形凸起部。伸縮桿具有不等徑的三段，分別為內(nèi)端部104a、中段部104b和外端部104c。

伸縮桿的內(nèi)端部插接于第二彈性件內(nèi)，中段部插接于活動塊上的通孔內(nèi)，且中段部的外徑小于第一彈性件的內(nèi)徑，伸縮桿可沿第一彈性件的內(nèi)部往復(fù)移動。端塊固定連接在頂桿柱塞的末端，用于封閉頂桿容置腔內(nèi)的元件。伸縮桿與活動塊之間（或者說活動塊的側(cè)端與外端部的側(cè)壁之間）具有預(yù)定的間隙。在優(yōu)選情況下，第一彈性件和第二彈性件為彈簧，當(dāng)然也可以為其他類型的彈性件，例如彈片。在其他實施例中，端塊也可以設(shè)置在頂桿柱塞的內(nèi)側(cè)，在此不做限定。

頂桿柱塞受到外部操作桿側(cè)向力或直向力作用產(chǎn)生向下運動，因在第二彈性件的作用下，初始狀態(tài)伸縮桿與活動塊之間有預(yù)定的間隙（例如0.5mm或其他數(shù)值），因為小壓力彈簧壓力又遠(yuǎn)小于芯部復(fù)位彈簧，頂桿柱塞往下運動預(yù)定距離（0.5mm或其他數(shù)值）的過程中芯部接觸頭保持靜止?fàn)顟B(tài)。

因此，本發(fā)明可以有效減小開關(guān)芯部壓縮總行程，從而減小密封橡膠產(chǎn)生大的變形量，提高橡膠壽命。也就是說，通過改進開關(guān)頭部觸發(fā)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)，減少開關(guān)芯部壓縮總行程，進而延長橡膠密封件和開關(guān)的使用壽命。當(dāng)然，可以通過改進開關(guān)中其他部分的結(jié)構(gòu)來延長開關(guān)的使用壽命。本發(fā)明提供的是一種解決方案和思路。

在進一步的實施例中，第二彈性件可以套接在第一彈性件的外側(cè)，伸縮桿的端部中空，與頂桿柱塞和第二彈性件套接，即伸縮桿的端部形成空腔結(jié)構(gòu)，具有能夠抵接第二彈性件的部位，例如凸起。上一實施例中，抵接端面位于伸縮桿的外側(cè)，在該實施例中，抵接端面位于伸縮桿的內(nèi)側(cè)。該方式，即第二彈性件位于第一彈性件外側(cè)的方案，亦可實現(xiàn)與上述實施例的效果，解決相應(yīng)的技術(shù)問題。同樣，采用彈片，例如碗型彈片的方式亦可實現(xiàn)壓縮行程的效果。

在進一步的實施例中，端塊與頂桿柱塞的連接方式亦可采用其他方式，例如將端塊設(shè)置在頂桿柱塞的內(nèi)側(cè)，而非必須套接或鉚接在頂桿柱塞的外側(cè)。

在進一步的實施例中，第一彈性件的彈性系數(shù)大于第二彈性件。從解決本發(fā)明的問題角度來說，彈性系數(shù)的限定并非是必要的，第二彈性件的彈性系數(shù)亦可等于第一彈性件的彈性系數(shù)。通過調(diào)整結(jié)構(gòu)參數(shù)，例如控制活動塊和伸縮桿之間的間隙等方式即可解決這一問題。從車載開關(guān)整體工作的角度，限定彈性系數(shù)能夠取得更好的技術(shù)效果。即第二彈性件的彈性系數(shù)小于兩個并聯(lián)回復(fù)彈簧的彈性系數(shù)，第二彈性件和第一彈性件的系數(shù)之和大于兩個并聯(lián)回復(fù)彈簧的彈性系數(shù)。

由于第二彈性件遠(yuǎn)小于芯部雙彈簧力（回復(fù)彈簧），第二彈性件起到緩沖及減少芯部壓縮行程作用，芯部不需要大行程就可以達到客戶要求的動作點位置要求。因為第一彈性件遠(yuǎn)大于芯部雙彈簧力（回復(fù)彈簧），第一彈性件起到加力作用及加大總行程作用，同時第二彈性件也可以起到補充大彈簧的力，從而減少第一彈性件線徑及壓縮長度，提高第一彈性件機械壽命，同時第一第二彈性件相互補充，從而得到不同觸發(fā)階段產(chǎn)生不同力值作用，滿足不同客戶需求，提高開關(guān)壽命，通用性更強。

在更進一步的實施例中，本發(fā)明進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)機構(gòu)。除此之外，在進一步的實施例中，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)主體部內(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)芯部運動機構(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。

從圖5至圖8中可知，無論是常開型開關(guān)還是常閉型開關(guān)，其基本結(jié)構(gòu)是一致的，其主要區(qū)別在于動觸片和靜觸片的相對位置，以及緩沖彈簧的位置。從圖5至圖8的兩組實施例中，可以清晰地看出兩者結(jié)構(gòu)的差別。

如圖所示，開關(guān)芯部運動機構(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。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)芯部運動機構(gòu)，從圖4可知，開關(guān)芯部運動機構(gòu)主要包括上蓋體201、下蓋體202、活動桿203、彈性元件204、動觸片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)對稱設(shè)置有定位孔，上蓋體的內(nèi)側(cè)具有與彈簧和活動桿適配的定位孔或定位凸起/凹槽。下蓋體的上側(cè)對稱設(shè)置有定位凸起，通過定位凸起和定位孔連接上蓋體和下蓋體。活動桿、動觸片和彈性元件（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)置有活動桿定位孔，活動桿的兩端插接于其中，緩沖彈簧套接在活動桿上，緩沖彈簧的一端抵接于上蓋體或者下蓋體內(nèi)側(cè)，另一端抵接于動觸片上。動觸片的兩臂上分別固定有動觸點。動觸片的中部設(shè)置有活動孔，活動桿可穿過該孔。

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，動觸片的底部和側(cè)壁對應(yīng)設(shè)置有凹陷部或凸起部，通過凹凸配合的方式限定動觸片的活動范圍，提高動觸片運動的穩(wěn)定性。下蓋體的外側(cè)底部對稱設(shè)置有凸臺，復(fù)位彈性件套接固定在該凸臺上。

利用凸臺來定位彈簧，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程中，動觸片移動或錯位，其彈簧力對動靜觸點的接觸通電的影響。避免彈簧疲勞，同時容易滿足不同客戶開關(guān)動作力要求。

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，減少芯部內(nèi)部空間，型號通用性更佳；動觸片及彈簧裝配定位準(zhǔn)確，避免動觸片或彈簧因振動導(dǎo)致錯位或脫落現(xiàn)象，提高生產(chǎn)效率，定位精度及動觸片可靠性。采用緩沖彈簧保持對動觸片的壓力，一是便于動靜觸點之間接觸調(diào)整靈活性，二是能夠減少動靜觸片接觸時的作用力，延長動靜觸點的壽命。

最后，采用活動桿、緩沖彈簧及動觸片，起到保護動觸片不受太外力作用導(dǎo)致變形或位置滑動導(dǎo)致的接觸不良?？梢允归_關(guān)在振動及運動情況下彈簧及動觸片位置準(zhǔn)確，重復(fù)動作精度高。

如圖5至圖8所示，觸腳包括接插腳301和觸點302，所述接插腳的一端具有一凸臺，該凸臺的一側(cè)形成一缺口部，凸臺具有一盲孔，所述觸點插接固定于盲孔中；觸點位于接插腳中軸線的外側(cè)?；蛘哒f，觸點向遠(yuǎn)離插接腳中軸線的方向。當(dāng)兩個插接腳安裝在下殼體中時，缺口部相對的部分形成一個擴大的容置空間，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)401b，通過該區(qū)域及橡膠密封件的邊緣形成雙重密封；接觸頭具有密封端面和桿部，所述桿部穿過通孔并與密封墊片連接。接觸頭為金屬觸頭。接觸頭與橡膠密封件形成過盈配合。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，通過過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，更不容易產(chǎn)生疲勞破裂。

本發(fā)明的工作過程如下：

1. 頂桿柱塞受到外部操作桿側(cè)向力或直向力作用產(chǎn)生向下運動，因在小壓力彈簧（第二彈性件）作用下，初始狀態(tài)伸縮桿與活動塊之間有0.5mm間隙，因為小壓力彈簧壓力又遠(yuǎn)小于復(fù)位彈簧，頂桿柱塞往下0.5mm過程中接觸頭保持靜止?fàn)顟B(tài)。

2. 當(dāng)頂桿柱塞運動超過0.5mm時繼續(xù)往下運動過程中，此時伸縮桿與活動塊接觸，大壓力彈簧（第一彈性件）開始起作用，但因為大壓力彈簧+小壓力彈簧比復(fù)位彈簧力大得多，活動塊相對頂桿柱塞保持不動，此時頭部彈簧壓力促使接觸頭帶動整體活動桿組件往下運動，當(dāng)動觸片組件兩個銀觸點與常開靜插腳組件兩個銀觸點接觸，此時開關(guān)通電，動觸片組件相對常開靜觸點保持靜止?fàn)顟B(tài)，但整體活動桿組件（除動觸片外）會繼續(xù)往下運動直到與活動桿下蓋接觸常開塑料底座才會停止，在此動觸片停止運動到整體活動組件停止往下運動過程中，活動桿彈簧壓縮變形，保護動觸片不受頭部力作用發(fā)生變形或位置移動。

3. 當(dāng)整體活動桿組件停止運動時，頂桿柱塞繼續(xù)往下運動，此時頭部大壓力彈簧+小壓力彈簧開始壓縮變形直到最后停止。在該實施例中間隙為0.5mm，在其他實施例中，該間隙值可以為其他數(shù)值。

以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行多種等同變換，這些等同變換均屬于本發(fā)明的保護范圍。另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合。為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。