气密密封行程开关的制作方法

1.本实用新型涉及电路控制元件，具体为一种气密密封行程开关。


背景技术：

2.行程开关是一种根据运动部件的行程位置而切换电路的电器，其总体结构包括驱动机构、导电组件、触簧元件和输出接口。
3.在电气控制系统中，将开关安装在预先设定的位置，当外部压力施加于行程开关的驱动机构时，导电组件在触簧元件内部实现往复运动而实现触点的通、断(或转换)，从而完成电路切换，为系统提供电气转换信号等功能。
4.在航天领域中，为电气控制系统配套的行程开关要承受真空放电、真空出气、热真空等恶劣空间环境。
5.现有技术中的一些防水行程开关，虽然具备一定的水密性能，但不适应太空环境使用，且其抗力学性能的能力也比较薄弱。


技术实现要素：

6.本实用新型提出了一种气密密封行程开关，其目的在于实现行程开关的气密密封性能和抗高强度力学环境性能。
7.能够达到上述目的的气密密封行程开关，其技术方案包括驱动组件、导电组件和触簧组件，所不同的是：
8.1、所述驱动组件包括滑动安装于上壳套顶部导向孔中的按钮和旋合于下壳套顶部壳嘴内的螺母座，所述上壳套与下壳套之间螺纹连接，所述按钮底部的簧孔与壳嘴内的螺母座之间压装有回位弹簧，所述回位弹簧上套装有金属波纹管，所述金属波纹管的上端与按钮的下部套连并激光焊接，金属波纹管的下端与壳嘴套连并激光焊接。
9.2、所述导电组件包括穿设于回位弹簧的金属芯杆，所述金属芯杆的上端旋合于按钮底部的螺孔，金属芯杆的中下部穿过螺母座进入下壳套内，金属芯杆的中下部包覆有绝缘层，所述绝缘层上嵌套有导电环。
10.3、所述触簧组件包括设于下壳套内的簧套座，所述簧套座的上部套装于金属芯杆的中下部，簧套座的下部压装有簧盖，所述簧盖通过螺塞旋合于下壳套内而将簧套座向上顶紧，所述簧套座上开设有上、下两对错位90
°
的前、后窗口ⅰ和左、右窗口ⅱ，对应于前、后窗口ⅰ和左、右窗口ⅱ分别设有前、后长簧片和左、右短簧片，各簧片的下部夹持于簧盖与簧套座之间，各簧片上部的“v”型触头对位于各对应的窗口。
11.4、所述下壳套的底部激光焊接有带抽气孔的气封板，所述气封板上密封设置有针式插头，所述针式插头的四根插针通过对应的绝缘电缆分别连接前、后长簧片和左、右短簧片。
12.本实用新型可实现在两路电路间的转换：
13.1、于按钮的回位位置，前、后长簧片的前、后“v”型触头通过前、后窗口ⅰ连通导电
环而实现一路电路的导通。
14.2、于按钮的按压位置，左、右短簧片的前、后“v”型触头通过左、右窗口ⅱ连接导电环而实现另一路电路的导通。
15.本实用新型可实现于真空环境中运行，其方式为：通过抽气孔将金属波纹管内部空间和下壳套内部空间抽真空后，用钢球于抽气孔上作锡封或者激光封焊处理。
16.进一步的防护措施(保护金属波纹管不受水汽侵蚀)为：所述按钮与上壳套的导向孔之间设有密封圈ⅰ，所述上壳套与下壳套的连接面之间设有密封圈ⅱ，通过密封圈ⅰ和密封圈ⅱ而密闭上壳套内部空间。
17.为便于安装，所述上壳套上设有法兰环盘。
18.本实用新型的有益效果：
19.本实用新型气密密封行程开关中，采取了气密密封结构和“v”型触点滑动接触式结构，使得行程开关在具备气密性能的同时，又能抗高振动和强冲击，具体表现为：
20.1、通过金属波纹管在行程开关中的应用而实现气密密封性能。
21.2、各组件之间连接可靠，装配简便。
22.3、整体结构抗力学环境优异，能够适应高振动、强冲击的使用工况。
23.4、行程开关能够满足真空出气、真空放电、真空辐照等空间环境使用要求。
24.5、采用耐高温材料制作密封圈和绝缘层，可实现行程开关的高温气密功能。
25.6、行程开关的内部抽真空后，能够解决接触电阻不稳定的难题。
附图说明
26.图1为本实用新型一种实施方式的主视图。
27.图2为图1实施方式中驱动组件的结构示意图。
28.图3为图1实施方式中导电组件的结构示意图。
29.图4为图1实施方式中触簧组件的结构示意图。
30.图号标识：1、上壳套；1-1、法兰环盘；2、按钮；2-1、螺纹孔；2-2、簧孔，3、下壳套；3-1、壳嘴；4、螺母座；5、回位弹簧；6、金属波纹管； 7、簧套座；7-1、窗口ⅰ；7-2、窗口ⅱ；8、簧盖；9、密封圈ⅱ；10、长簧片；11、短簧片；12、金属芯杆；12-1、绝缘层；12-2、导电环；13、气封板；14、针式插头；15、钢球；16、密封圈ⅰ；17、螺塞。
具体实施方式
31.下面结合附图所示实施方式对本实用新型的技术方案作进一步说明。
32.本实用新型气密密封行程开关，包括驱动组件、导电组件、触簧组件和气密封连接器。
33.所述驱动组件包括上壳套1、下壳套3、按钮2、金属波纹管6和回位弹簧5，所述上壳套1的下端套口的细牙内螺纹旋合于下壳套3顶部外缘的细牙外螺纹，并通过密封圈ⅱ9封闭螺纹连接面，所述下壳套3顶部中央的壳嘴3-1下部内旋合有螺母座4，下壳套3的下部套孔为内螺纹孔；所述按钮2 包括滑动设于上壳套1顶部导向孔(与壳嘴3-1同轴)中的滑动部和于上壳套1内向上定位于上壳套1顶部的限位部，按钮2的滑动部与导向孔之间设有密封圈ⅰ16，按钮2的限位部开设有上、下同轴的螺纹孔2-1和簧孔2-2，所述簧孔2-2与壳嘴3-1上
部之间设有回位弹簧5，所述回位弹簧5的上、下端预紧在簧孔2-2底部与螺母座4之间；所述金属波纹管6套装于回位弹簧5上，金属波纹管6的上端管口与按钮2的限位部套装并周圈激光焊接密封，金属波纹管6的下端管口与壳嘴3-1套装并周圈激光焊接密封，如图1、图2所示。
34.所述导电组件包括穿设于回位弹簧5内的金属芯杆12，所述金属芯杆12 的上端为螺头，金属芯杆12的杆体中下部包覆有绝缘层12-1(通过一体化嵌件注塑，嵌注部位设有防止绝缘层12-1转动的结构)，所述绝缘层12-1的下部开设有环形凹槽，所述环形凹槽内嵌套有导电环12-2，金属芯杆12的下端为可转动杆体的一字起位或十字起位，金属芯杆12的螺头向上旋合于按钮2的螺纹孔2-1中，金属芯杆12的绝缘部向下穿过螺母座4的内孔进入下壳套3内，如图1、图3所示。
35.所述触簧组件包括簧套座7、簧盖8、一对长簧片10和一对短簧片11、所述簧套座7设于下壳套3内，簧套座7的套孔(导向内孔)向上套装于金属芯杆12的绝缘部，所述簧盖8压装于簧套座7的下部，所述簧盖8固装于螺塞17的塞孔中，所述螺塞17旋合于下壳套3的内螺纹孔内，旋合到位的螺塞17通过簧盖8将簧套座7上端顶紧在螺母座4上；所述簧套座7上部开设有前、后相对的窗口ⅰ7-1，与前、后窗口7-1ⅰ错位90
°
，于簧套座7下部开设有左、右相对的窗口ⅱ7-2；前、后相对的长簧片10对应于前、后窗口ⅰ7-1设置，各长簧片10的下部夹持于簧套座7与簧盖8之间，各长簧片 10上部的“v”型触头弹性压入对应的窗口ⅰ7-1内而作用在金属芯杆12的上，左、右相对的短簧片11对应于左、右窗口ⅱ7-2设置，各短簧片11的下部夹持于簧套座7与簧盖8之间，各短簧片11上部的“v”型触头弹性压入对应的窗口ⅱ7-2内而作用在金属芯杆12上，如图1、图4所示。
36.所述气密封连接器包括贯通于气封板13并密封安装的针式插头14，所述针式插头14旁的气封板13上开设有抽气孔，所述气封板13通过其外圆周螺纹旋合安装于下壳套3的内螺纹孔下端并周圈激光焊接密封，于下壳套3 内，所述针式插头14的四根插针的上端分别连接四根绝缘电缆，其中两根绝缘电缆分别连接前、后长簧片10，另外两根绝缘电缆分别连接左、右短簧片 11；通过抽气孔将金属波纹管6内部空间和下壳套3内部空间抽真空后用钢球15阻塞抽气孔，并通过锡焊或激光封焊的方式将钢球15封堵抽气孔，如图1所示。
37.本实用新型通过上壳套1的法兰环盘1-1于设备上的电气控制系统中安装就位，其电路转换的工作原理为：
38.1、于按钮2向上的回位位置(金属芯杆12跟随向上滑移)，绝缘层12-1 上的导电环12-2对位于簧套座7上部的前、后窗口ⅰ7-1，前、后长簧片10 的前、后“v”型触头通过前、后窗口ⅰ7-1连接导电环12-2而构成电路通路ⅰ，此时的左、右短簧片11的左、右“v”型触头通过左、右窗口ⅱ7-2 作用在绝缘层12-1上而断开电路通路ⅱ。
39.2、于按钮2向下的按压位置(金属芯杆12跟随向下滑移)，绝缘层12-1 上的导电环12-2对位于簧套座7下部的左、后窗口ⅱ7-2，左、右短簧片11 的左、右“v”型触头通过左、右窗口ⅱ7-2连接导电环12-2而导通电路通路ⅱ，此时的前、后长簧片10的前、后“v”型触头通过前、后窗口ⅰ7-1 作用在绝缘层12-1上而断开电路通路ⅰ。