发动机起动开关的制作方法

本公开涉及一种发动机起动开关，其特别地用于机动车辆。所述发动机起动开关具有紧凑的构造，能够以简单的方式制造，且成本节约。本公开还涉及一种包括这样的发动机起动开关的机动车辆。

背景技术：

用于机动车辆的无钥匙进入的发动机起动开关需要配备天线以与电子钥匙进行通信，从而不使用机械钥匙而完成发动机的启动和停止。天线需要与印刷电路板电连接以实现其功能。通常地，天线到印刷电路板的电连接通过焊接的连接器和连接线而实现。此外，发动机起动开关还具有按钮以让用户通过按压按钮而手动地发动或停止机动车辆的发动机。按钮的按压也需要通过印刷电路板的电路进行检测。

本领域技术人员已知两种常见的带天线的发动机起动开关设计。一种发动机起动开关设计需要两个印刷电路板，分别用于天线和按钮。这样的设计可以使得天线在按压按钮时不移动，增加了可靠性。然而，由于需要两个印刷电路板，这样的发动机起动开关体积较大，且成本较高。另外一种常见的发动机起动开关设计只包括一个印刷电路板，即天线和按钮共用一个印刷电路板。但是，这样的设计使得天线在按压按钮时跟随移动，移动产生的应力使得天线与印刷电路板之间的电连接容易断开，缩短了发动机起动开关的使用寿命。

另外，在装配发动机起动开关时，通过焊接连接天线和印刷电路板需要额外的工序，且难以通过机械自动化进行。这导致了发动机起动开关的生产成本相对高昂。

技术实现要素：

因此，本公开旨在解决常规的发动机起动开关存在的上述问题，其目的在于提供一种发动机起动开关，能够压缩尺寸并减少部件数量，延长使用寿命，并能够以简单、机械化的方式进行组装，压缩零部件成本和制造成本。

所述目的是通过根据本公开的一个实施例的发动机起动开关实现的，其包括：壳体，其具有筒状的壳体壁和一轴向方向；按钮，所述按钮插入壳体，并且能够在壳体中相对于壳体在初始位置和下压位置之间沿轴向方向移动；天线，用于发射信号；弹性构件，其位于按钮的轴向下侧，并且能够受按钮促动产生弹性变形；印刷电路板，其位于弹性构件的轴向下侧，该印刷电路板与天线电连接。所述弹性构件的所述弹性变形能够激活印刷电路板的检测电路。所述天线的至少一部分位于按钮的径向外侧，所述按钮沿轴向方向穿过天线，并且其中所述天线固定地安装在壳体壁中，使得当所述按钮相对于壳体沿轴向方向移动时，所述天线相对于壳体是固定的。

由于天线固定安装在所述壳体壁中，所述天线不跟随按钮的移动而移动。此外，天线电连接到包含检测电路的印刷电路板，即天线和按钮共用同一印刷电路板，根据本公开的发动机起动开关由此无需设置专用于天线的印刷电路板。这种设计因而减少了发动机起动开关的部件数量，压缩了发动机起动开关的尺寸和零部件成本。

根据本公开的发动机起动开关还可以单独或组合地具有以下特征中的一个或多个。

根据本公开的一个实施例，所述壳体壁具有沿轴向方向延伸的槽，该槽用于安装天线。在天线的径向外侧的槽外壁的厚度较薄，从而能够在整体上缩小发动机起动开关的径向尺寸。

根据本公开的一个实施例，所述天线包括支架和卷绕在支架上的线圈。可选地，所述线圈通过包覆模制或者绕线设备缠绕而设置在支架上。

根据本公开的一个实施例，所述天线的支架在其下端设置有一个或多个天线限位卡口，所述壳体壁设置有与所述天线限位卡口相匹配的一个或多个天线限位卡爪。天线限位卡口和天线限位卡爪配合形成卡扣连接，从而阻止天线组件沿轴向向上的移动。

根据本公开的一个实施例，所述天线的支架在其内壁上设置有定位凸起，所述槽在其内壁上包括与所述定位凸起配合的缺口，从而阻止所述天线在圆周方向上的旋转。

根据本公开的一个实施例，所述弹性构件抵靠所述壳体壁的内表面形成液密密封部，以将壳体分成在该液密密封部的轴向上侧的第一壳体段和在该液密密封部的轴向下侧的第二壳体段，所述第一壳体段和第二壳体段是流体不连通的，其中，所述印刷电路板位于第二壳体段。可选地，所述弹性构件由橡胶、弹性树脂、硅胶材料或热塑性弹性材料等防水、绝缘的弹性材料制成。可选地，所述第一壳体段在下部设置有排水孔，以将在按钮与壳体之间流入的液体排出。通过这样的布置，根据本公开的发动机起动开关能够实现ipx3等级的防水。

根据本公开的一个实施例，所述第二壳体段的内径大于第一壳体段的内径，并且所述弹性构件的直径大于第一壳体段的内径。通过这样的设计，在组装所述发动机起动开关时，可以简单地将所述弹性构件放置在第一壳体段的端面上，实现弹性构件的轴向定位。弹性构件与壳体的内壁之间的液密密封也可以通过第一壳体段的端面压靠弹性构件而实现。

根据本公开的一个实施例，所述弹性构件在其径向边缘处包括轴向向下延伸并围绕所述印刷电路板的裙部。所述裙部一方面可以定位印刷电路板，另一方面也可以在壳体壁与印刷电路板的边缘之间形成液密密封，从而进一步增强发动机起动开关的防水性能。

根据本公开的一个实施例，所述天线具有轴向向下延伸的天线插针，所述槽的底部在与天线插针对应的位置设置有开口。由此，天线插针可以穿过开口而延伸以连接到印刷电路板。

根据本公开的一个实施例，所述印刷电路板在其上侧设置有天线插针接收器，所述天线插针接收器穿过弹性构件的通孔且与该通孔形成液密密封。所述天线插针接收器通过压接的方式电连接至所述印刷电路板。所述天线插针通过压接或插接的方式电连接到所述天线插针接收器。通过这样的设计，天线插针接收器和印刷电路板之间的电连接和固定都可以机械地实现，且天线到天线插针接收器的电连接可以机械地实现，从而可以自动化地组装，节省生产成本。当然，本领域技术人员可以设想其他的连接方式。例如，天线插针接收器可以焊接到印刷电路板。

根据本公开的一个实施例，所述按钮设置有一个或多个按钮限位卡爪，所述壳体壁设置有与所述按钮限位卡爪相配合的一个或多个限位凸部，以防止按钮脱离。通过这样的设计，根据本公开的发动机起动开关无需设置专门的防脱离部件。

根据本公开的一个实施例，所述按钮包括第一轴向区段和第二轴向区段，其中，第二轴向区段的直径小于第一轴向区段的直径且位于第一轴向区段的轴向下侧。

根据本公开的一个实施例，所述按钮包括安装在第一轴向区段上的按钮帽。所述按钮帽可使用柔性的材料制成，增强按钮的触感。

根据本公开的一个实施例，所述的发动机起动开关还包括装饰环，所述装饰环同心地布置所述壳体的轴向上侧，并环绕所述按钮帽。所述装饰环在外观上能够匹配发动机起动开关的安装环境，增强其视觉效果。

根据本公开的一个实施例，所述发动机起动开关还包括后盖，所述后盖固定连接至所述壳体的下侧。所述后盖可以与壳体协作定位并固定弹性构件和印刷电路板。

根据本公开的一个实施例，所述壳体壁具有沿轴向方向延伸的导向槽，并且所述按钮具有与所述导向槽配合的导向肋，以引导按钮沿轴向方向的移动。优选地，壳体壁具有多个导向槽，并且按钮具有包括与导向槽配合的多个导向肋，并且其中至少一对相配合的导向槽和导向肋与至少另一对相配合的导向槽和导向肋的宽度不同。通过这样的布置，按钮在安装至壳体中时可以通过导向槽与导向肋的对准而限定其角度。

根据本公开的一个实施例，所述导向槽是盲槽，即导向槽不能沿轴向贯穿所述导体壁，从而与导向肋配合限定按钮的下压位置。这样，当所述按钮被过度下压时，导向肋的下端面会抵靠导向槽的端部，从而防止对弹性部件或印刷电路板造成损坏。

本公开还涉及一种机动车辆，其包括如上所述的发动机起动开关。

附图说明

附图并入在说明书中并构成其一部分。附图与以上的笼统描述、以下给出的示例性实施例和方法的详细描述一起用于解释本公开原理。本公开的目的和优势将在根据附图研究以下说明书时显现，在附图中，相同的元件被给予相同或类似的附图标记，且其中：

图1是根据本公开的一个示例性实施例的发动机起动开关的分解图；

图2是根据本公开的一个示例性实施例的发动机起动开关的截面图；

图3是根据本公开的一个示例性实施例的天线的分解图；

图4是根据本公开的一个示例性实施例的壳体从上侧观察的透视图；

图5是根据本公开的一个示例性实施例的按钮的透视图和按钮的防脱离的示意图；

图6为根据本公开的一个示例性实施例的印刷电路板的电连接部分的示意图，其中印刷电路板与天线的连接和印刷电路板与外部的连接被分开示出；

图7为根据本公开的一个示例性实施例的发动机起动开关的组装完成之后的示意图。

具体实施方式

为了使本公开的实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图对本公开的实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。

除非另作定义，本文使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内普通技术人员所理解的通常意义。本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同物，而不排除其他元件或者物件。

图1是根据本公开的一个示例性实施例的发动机起动开关100的分解图，图2示出了该发动机起动开关100的截面图。图3示出了图1中的天线2的分解透视图。图4是该实施例中的壳体1从上侧观察的透视图。图5是该实施例中的按钮3的透视图和按钮3的防脱离的示意图。图6示意性地示出了该实施例中的印刷电路板5和天线2的电连接方式。

根据上述实施例的发动机起动开关100能够与用户随身携带的便携装置(例如，电子钥匙)进行通信，使得用户能够不使用机械钥匙而完成发动机的启动、停止等操作。发动机起动开关100能够通过天线2向电子钥匙发送无线信号。对应地，发动机起动开关100也可以通过天线2接收电子钥匙发送的信号。基于所接收到的信号，发动机起动开关100可发送指令实现发动机的启动、停止。

如图1所示，发动机起动开关100包括壳体1、天线2、按钮3、弹性构件4、印刷电路板5、装饰环6和后盖7。按钮3还包括按钮帽31。按钮3、装饰环6、壳体1和后盖7由绝缘材料制成，例如塑料。壳体1包括筒状的壳体壁10，并具有轴线o。该轴线o的方向被称为轴向方向，与其垂直的方向称为径向方向。本公开所称的“上”、“下”、“前”、“后”均沿着轴向方向而限定。天线2安装在壳体壁10上，按钮3插入壳体1，并穿过天线2。按钮3能够相对于壳体在初始位置和下压位置之间沿轴向方向移动，其下端接触并挤压弹性构件4。印刷电路板5位于弹性构件4的下侧。后盖7固定连接至壳体1的下端，并可以与壳体1配合在轴向方向上保持弹性构件4和印刷电路板5。此外，印刷电路板5并且通过端子52连接至外部(例如，机动车辆的中央控制器等)。

天线2包括支架21和卷绕在支架上的线圈22。在所示出的实施例中，支架21和线圈22都是环形的。可以设想的是，天线及其支架和线圈也可以具有其他合适的形状，例如方形、三角形等。在优选的实施例中，线圈22通过包覆模制而设置在支架上。可选地，线圈22也可以通过绕线设备缠绕在支架上。天线2在支架21的下端还具有轴向向下延伸的两个天线插针23。这两个天线插针23分别与线圈22的一个端部电连接，并用于将天线2电连接到印刷电路板5。

如上所述，天线2安装在壳体壁10中。具体地，壳体壁10上包括环绕壳体壁并沿轴向方向延伸的槽11。壳体1分成第一壳体段1a和在该第一壳体段1a轴向下方的第二壳体段1b。该槽11从第一壳体段1a的上端面处向下轴向延伸，使得天线2可以直接从轴向上方安装在该槽11中。天线2的支架21在其下端设置有多个具有轴向凸起形式的天线限位卡口211。槽11的底部包括与天线限位卡口211对应的开口111，并且壳体壁10上设置有与天线限位卡口211相对应的一个或多个天线限位卡爪101。天线限位卡口211沿轴向方向向下延伸穿过槽11底部的开口111，并与天线限位卡爪101形成卡扣连接，从而能够阻止天线2沿轴向向上的移动。另外，天线2的支架21在其内壁上设置有定位凸起212，并且槽11在其内壁上设置有缺口112。当天线2安装到槽11中时，所述定位凸起212被缺口112接收，从而确定天线2在圆周方向上的位置并阻止其在圆周方向上的旋转。通过上述方式安装的天线2能够方便地从壳体1移除。

在第一壳体段1a的轴向上侧，发动机起动开关100还包括装饰环6。装饰环6的外表面与壳体1的外表面大致平齐，而内径小于第一壳体段1a的内径。装饰环6具有均匀分布的多个开口，其与设置在第一壳体段1a的上端面的多个凸爪配合，而将装饰环6安装在壳体1上。

如图2所示，按钮3插入壳体1中，并能够在其中沿轴向移动。参考图5，按钮3包括第一轴向区段3a和第二轴向区段3b。第二轴向区段3b的直径小于第一轴向区段3a的直径且位于第一轴向区段3a的轴向下侧。按钮帽31通过卡扣安装在第一轴向区段3a上。所述按钮帽31由柔性材料制成，可以为用户提供良好的触感。

具体地，按钮3的第二轴向区段3b插入壳体1中，而第一轴向区段3a位于壳体1的上方，并被装饰环6所环绕。按钮3能够在壳体1中相对于壳体1在初始位置和下压位置之间沿轴向方向移动，即第二轴向区段3b插入壳体1的深度能够发生变化。第二轴向区段3b上设置有一个或多个导向肋32。相对应地，壳体壁10在对应于第一壳体段1a的位置处设置有一个或多个导向槽12。导向肋32插入导向槽12中，以引导按钮3在初始位置与下压位置之间的运动。参考图4，导向槽12没有沿轴向贯穿壳体壁10，即导向槽12是盲槽。这样，当按钮3到达其下压位置时，导向肋32的下端面与导向槽12接触，阻止了按钮3的进一步下压。同时，不同导向肋32以及相对应的导向槽12还可以具有不同的宽度，从而确定按钮3在圆周方向上的位置，防止按钮3相对于壳体1发生旋转。

在图2中，按钮3位于初始位置。按钮3的下端面包括两个凸台33，分别接触并压缩弹性构件4的两个凸出部41。在初始位置中，凸出部41已经被凸台33预压缩了，从而可以对按钮3施加一定的作用力。这种预压缩可以将按钮3保持在其初始位置而不落下，同时能在用户开始按压按钮时提供力反馈。当用户继续按压按钮3时，凸出部41被进一步压缩，直到其下表面接触并激活印刷电路板5上的检测电路。印刷电路板5因而可以检测到按钮3被按下。所述激活可以通过多种方式实现。例如，凸出部41的下表面可以喷涂导电涂层，印刷电路板5的对应上表面可设置两个分开的电极。当凸出部41与印刷电路板5接触时，所述导电涂层使得两个电极导通。应当理解的是，凸台和凸出部的其他数量和形状都是可以设想的。同样可能的是，也可以不设置凸台和/或凸出部，而由按钮3的下端面直接压缩弹性构件4。

为了防止从壳体1脱离，按钮3还在其侧面设置有按钮限位卡爪34。对应地，壳体壁10上设置有限位凸部102。每个按钮限位卡爪34包括第一锁定表面s1，每个限位凸部102包括第二锁定表面s2。在初始位置，由于弹性构件4的凸出部41施加的作用力，按钮限位卡爪34的第一锁定表面s1与限位凸部102的第二锁定表面s2接合，从而将按钮3沿轴向方向锁定至壳体1。当按钮3被按下时，按钮限位卡爪34的第一锁定表面s1与限位凸部102的第二锁定表面s2脱离接合。

发动机起动开关100可能会被水、饮料等液体侵入。参考图2，液体可从装饰环6与按钮帽31之间侵入发动机起动开关100，并进入在壳体壁10与按钮3之间的空间。因此，根据本公开的发动机起动开关100具有一定的防水能力，可防止液体接触印刷电路板5。

具体地，参考图2，第一壳体段1a的内径小于第二壳体段1b的内径，而弹性构件4的直径在二者之间。由此，在组装发动机起动开关100时，可以将弹性构件4从下方放置在第一壳体段1a的下端面上。特别地，在发动机起动开关100的组装构造中，第一壳体段1a的下端面抵靠弹性构件4的径向边缘部分，从而形成了液密密封部1c。这样，所述第一壳体段1a和第二壳体段1b彼此之间是流体不连通的，从而使得进入发动机起动开关100内部的液体不会渗透到第二壳体段1b。

优选地，在第一壳体段1a的下部还可以设置一个或多个排水孔14，以将在按钮3与壳体1之间流入的液体排出发动机起动开关100之外。另外，弹性构件4在其径向边缘处包括轴向向下延伸的裙部42。所述裙部42围绕印刷电路板5的边缘，即裙部42插置于印刷电路板5与壳体壁10之间，因而能够为印刷电路板5提供径向方向上的缓冲保护。裙部42与印刷电路板5之间的接触面也可以具有液密密封的效果。

本公开的发明人已经发现根据本公开的发动机起动开关100能够实现ipx3等级的防水。

在根据本公开的发动机起动开关中，由于没有为天线2配备单独的印刷电路板，所以需要在天线2与印刷电路板5之间建立电连接。为此，如前所述，天线2在支架21的下端具有与线圈22的一个端部电连接的天线插针23。天线插针23轴向向下延伸穿过设置在槽11底部的插针孔113。印刷电路板5具有用于接收所述天线插针23的天线插针接收器51。天线插针接收器51穿过设置在弹性构件4上的通孔且与该通孔形成液密密封。

图6示出了印刷电路板5的电连接。如图所示，天线插针接收器51通过压接的方式固定并电连接至印刷电路板5。天线插针接收器51具有弹性的可变形的压接部511，其与印刷电路板5上的金属化孔配合而固定天线插针接收器51，并形成紧密的电气接触。相比于传统的焊接工艺，天线插针接收器51的压接连接可以省去专门的固定部件，实现高效率的组装并降低成本。类似地，天线插针23通过压接或插接的方式电连接到天线插针接收器51的接口部512。当将天线2从轴向上方安装到槽11中时，天线插针23自然地穿过所述插针孔113而插接或压接到天线插针接收器51，从而省去了专门的电连接步骤。由此，需要天线2发送的信号或由天线2接收的信号经由天线插针23和天线插针接收器51而在天线2与印刷电路板5之间传递。

在本公开的一些实施例中，天线插针接收器51位于印刷电路板5的轴向上侧。印刷电路板5还可以具有位于轴向下侧的压接式端子52。类似地，压接式端子52具有弹性的可变形的压接部521，其与印刷电路板5上的金属化孔配合而固定并形成紧密的电气接触。

另外，天线插针23可以相对于天线插针接收器51沿轴向位移一定的距离而完全不破坏二者之间的电连接。类似地，天线插针接收器51可相对于印刷电路板5沿轴向位移一定的距离而完全不破坏二者之间的电连接。因此，天线2与印刷电路板5之间的电连接具备了轴向方向上的缓冲能力，天线2与印刷电路板5之间由于振动可能发生的轴向距离变化不会破坏二者之间的电连接。

图7示出了根据本公开的组装好的发动机起动开关100。如上文所描述的，发动机起动开关100仅包括一个印刷电路板5，且天线2以简单、可移除的方式安装在壳体1中。因此，发动机起动开关100的尺寸—特别是径向尺寸—能够被压缩，部件的数量能够被减少。特别地，根据本公开的发动机起动开关100的直径可以小于或等于40mm，优选地小于或等于30mm。天线2在按压按钮3的过程中不移动，从而可以延长发动机起动开关100的使用寿命。另外，通过压接和/或插接的电连接方式，天线2与印刷电路板5在安装过程中自动地形成可靠的电连接，无需专门的电连接步骤，从而简化了组装步骤，节省了制造成本。整体上，根据本公开的发动机起动开关100结构紧凑、装配方便，并且组成发动机起动开关100的各部件之间是可拆卸的。

根据专利法规的规定，出于说明的目的已经呈现了本公开的示例性实施例的前述描述。这并不是旨在为穷尽性的或将本公开限制于所公开的确切形式。选择上文公开的实施例是为了最好地说明本公开的原理及其实际应用，从而使本领域的普通技术人员能够在各种实施例中以最佳方式利用本公开，并且各种修改适合于预期的特定使用，只要遵循本文所述的原理即可。因此，本申请旨在覆盖使用其一般原理的本公开的任何变型、使用或修改。此外，本申请旨在覆盖本公开所属领域中的已知或惯用实践中的与本公开内容相背离的内容。因此，在不偏离本公开的意图和范围的情况下，可以对上述公开进行改变。本公开的范围还旨在由所附权利要求限定。