利用滑動開關(guān)來提升汽車設(shè)計(jì)的靈活性
在現(xiàn)代汽車市場,大多數(shù)車門彈簧鎖系統(tǒng)都采用快動微型開關(guān)來管理諸如自動鎖車、門鈴、頂燈之類的車身功能,并為CPU控制各種功能提供鎖定或狀態(tài)鎖定信號。
這些開關(guān)正日益被結(jié)合到鑄模電子元器件載具中,其中的沖模金屬引線框具有一個注模塑料框(ECC)。這種構(gòu)架的優(yōu)點(diǎn)在于,實(shí)際上所有引線連接器、物理調(diào)整功能和結(jié)構(gòu)單元都可以被內(nèi)建到單一的零件之中或最小數(shù)量的零件之中,以便為汽車制造商減少成本和潛在的規(guī)定公差問題。
縮小差距
盡管最終結(jié)果是為OEM簡化系統(tǒng),但是,這些ECC的設(shè)計(jì)和制造卻是一個復(fù)雜的過程,需要具備開關(guān)、彈簧鎖應(yīng)用、注模和模具設(shè)計(jì)的專業(yè)知識。OEM了解他們的彈簧鎖要求,但是,卻專于元器件安裝而不懂元器件制造;注模制造商了解復(fù)雜加工和開模的精密細(xì)致,但是,卻對汽車電子開關(guān)設(shè)計(jì)或應(yīng)用不在行。正是擁有專業(yè)知識和經(jīng)驗(yàn)的開關(guān)系統(tǒng)供應(yīng)商(如Cherry電器產(chǎn)品),才能與OEM或第一層鎖制造商一道,以正確的方式把合適的開關(guān)加以應(yīng)用并提供完整的ECC組裝部件。
工具之一
在彈簧鎖設(shè)計(jì)工程師的“工具箱”中有一個滑動觸點(diǎn)開關(guān)(例如Cherry公司的SK系列)�；瑒娱_關(guān)通常比傳統(tǒng)的快動開關(guān)成本更低,與此同時(shí),提供一些獨(dú)特的功能：
1. 一個具有自清洗功能并在某些環(huán)境中更為魯棒的“擦拭”觸點(diǎn)系統(tǒng),如暴露在硅樹脂中;
2. 在整個行程上具有恒定的接觸力,從而使之很好地適合于對快動開關(guān)來說規(guī)定公差可能不容許相同程度超行程的應(yīng)用;
3. 并不是在所有應(yīng)用中都可以用滑動開關(guān)直接取代快動開關(guān),它們的工作特性不同且需要彈簧鎖設(shè)計(jì)工程師注意那些差異(見下圖)。
最大行程
最大行程是按鈕從正常的閉合(N.C)到正常的打開(N.O.)所需要移動的距離。滑動開關(guān)需要比快動開關(guān)更大的最大行程,因?yàn)榘粹o的行程直接正比于觸點(diǎn)的移動距離。
開關(guān)的死區(qū)
滑動開關(guān)在N.C.和N.O位置之間有一個固有的“死區(qū)”,在此,開關(guān)不屬于任何一個狀態(tài)。該死區(qū)通常有0.3mm的范圍且要確保該開關(guān)在其內(nèi)在的規(guī)定公差范圍內(nèi)不進(jìn)入“先接后切(make-before-break)”狀態(tài)。
當(dāng)滑動開關(guān)被滑動時(shí),可移動觸點(diǎn)從N.C.觸點(diǎn)移動到N.O.觸點(diǎn)。在轉(zhuǎn)換過程中,如果移動觸點(diǎn)在打開N.C.電路之前完成了N.O.電路的動作,那么,就滿足先接后切條件。該條件在SPST開關(guān)中不存在,因?yàn)樗鼈兊脑O(shè)計(jì)只有一個N.C.或一個N.O.觸點(diǎn),而不是兩者都有。
在SPST開關(guān)中不存在死區(qū)(見上圖1),因?yàn)橐o的唯一參數(shù)是合適的觸點(diǎn)接通/切斷點(diǎn)。通過用滑動速度調(diào)整微處理器的采樣率或信號識別參數(shù),應(yīng)用軟件可以減輕SPDT開關(guān)中的死區(qū)零狀態(tài)效應(yīng)。
超行程是N.O接通點(diǎn)和按鈕全行程之間的距離差�？靹娱_關(guān)中的觸點(diǎn)壓力正比例于移動觸點(diǎn)的彈簧跨越中心位置的延長程度�？靹娱_關(guān)通常將需要按鈕位移為50%到100%的超行程,以實(shí)現(xiàn)想要的觸點(diǎn)壓力。這在某些應(yīng)用中可能成問題,因?yàn)閺椈涉i的規(guī)定公差侵蝕了可用的超行程的百分比。
滑片不需要跟快動開關(guān)一樣多的超行程,因?yàn)橛|點(diǎn)壓力與按鈕行程無關(guān)。因此,在寬規(guī)定公差的情形,它們可能適用于替代快動開關(guān),假設(shè)電氣負(fù)載適合于滑動開關(guān)。
位移差
位移差是N.O.閉合與N.C.打開之間按鈕回程之間的距離差�；瑒娱_關(guān)的位移差幾乎等于零狀態(tài)死區(qū)(見圖2)。為了防止先接后切問題,所有開關(guān)都有一定的位移差�；瑑�(nèi)在的位移差比快動開關(guān)要大,因?yàn)橛|點(diǎn)移動與按鈕行程存在比例關(guān)系。
電氣性能
