一种基于柔性杆的万向型惯性开关

专利摘要:
本实用新型公开了一种基于柔性杆的万向型惯性开关，包括下壳体、绝缘环、中壳体、上壳体、柔性杆、质量球和拉簧，绝缘环下端与下壳体上端通过螺旋副连接，中壳体下端与绝缘环上端通过螺旋副连接，上壳体下端与中壳体上端通过螺旋副连接，下壳体的底部中心设有螺纹孔，柔性杆下端与螺纹孔连接，质量球上设有盲孔，质量球上的盲孔通过滑动副与柔性杆端部连接，拉簧下端与下壳体的底部紧固连接，拉簧上端与质量球紧固连接，下壳体、柔性杆和质量球组成一个电极，中壳体和上壳体组成另外一个电极，能有效保证质量球与中壳体和上壳体组成的电极受任意方向过载载荷导通，结构简单，导通可靠；不会出现惯性开关响应阈值很难精确控制的问题。
公开号:CN214336637U
申请号:CN202120458600.8U
申请日:2021-03-03
公开日:2021-10-01
发明作者:苏刚；刘永明；刘同海；刘成虎；高书乾；王斌；张盼
申请人:Wuhu Bogao Photoelectric Technology Co ltd；
IPC主号:H01H35-14

专利说明:
[n0001] 本实用新型属于触发式开关技术领域，具体地说，本实用新型涉及一种基于柔性杆的万向型惯性开关。
[n0002] 常规弹药硬目标战斗部常采用惯性触发引信起爆战斗部。当战斗部到达目标区域后，引信完成全部解保功能，处于待发状态，需要引信判断战斗部接触到目标，从而给出起爆信号。
[n0003] 惯性开关可感受引战系统撞击目标产生的冲击过载，闭合或者断开电极给出电信号，引信根据该信号适时起爆战斗部，完成起爆战斗部功能。惯性开关在引信、安全气囊、可穿戴设备上应用广泛，尤其在机电引信中有广泛的需求，是机电引信实现触发起爆或落地自毁功能的重要部件。
[n0004] 专利号：2019218577308，专利名称：一种万向型惯性开关的专利记载的技术方案可通过调整绝缘弹性体3的表观弹性模量Ea、球头电极2的重量m、球头电极2与外壳1的间隙、球头电极2与内壳4的间隙，以调整开关响应阈值(300g-5000g可调)；绝缘弹性体3填充在杆件与内壳4之间；绝缘弹性体3为绝缘橡胶材料制成；绝缘橡胶材料制成的绝缘弹性体3随着储存周期加长，绝缘橡胶老化变硬，使得惯性开关响应阈值很难实现精确控制。
[n0005] 本实用新型提供一种基于柔性杆的万向型惯性开关，以解决上述背景技术中存在的问题。
[n0006] 为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种基于柔性杆的万向型惯性开关，包括下壳体、绝缘环、中壳体、上壳体、柔性杆、质量球和拉簧，所述绝缘环下端与下壳体上端通过螺旋副连接，所述中壳体下端与绝缘环上端通过螺旋副连接，所述上壳体下端与中壳体上端通过螺旋副连接，所述下壳体的底部中心设有螺纹孔，所述柔性杆下端与螺纹孔连接，所述质量球上设有盲孔，所述质量球上的盲孔通过滑动副与柔性杆端部连接，所述拉簧下端与下壳体的底部紧固连接，拉簧上端与质量球紧固连接，所述下壳体、柔性杆和质量球组成一个电极，所述中壳体和上壳体组成另外一个电极。
[n0007] 优选的，所述绝缘环下端与下壳体上端螺旋副连接位置配合密封胶进行固定密封连接，所述中壳体下端与绝缘环上端螺旋副连接位置配合密封胶进行固定密封连接，所述上壳体下端与中壳体上端螺旋副连接位置配合密封胶进行固定密封连接。
[n0008] 优选的，所述下壳体内部为中空结构，所述绝缘环内部为中空结构，所述中壳体内部下端为中空结构，中壳体上端为半球槽结构，所述上壳体内部为半球槽结构。
[n0009] 优选的，所述中壳体上端的半球槽结构和上壳体内部的半球槽结构组成空心球腔。
[n0010] 采用以上技术方案的有益效果是：
[n0011] 1、该基于柔性杆的万向型惯性开关，初始状态下，惯性开关不受超过设定的惯性过载作用时候，质量球在拉簧的拉力和柔性杆支撑力合力作用下，处于平衡位置，此时，质量球与中壳体和上壳体组成的空心球腔初始间隙为r，中壳体和上壳体组成的电极不与质量球接触，惯性开关处于断开状态。
[n0012] 当轴向惯性过载大于设定的惯性过载时，质量球克服拉簧的拉力，沿柔性杆组成的滑动副向上滑动，滑动距离r后，与中壳体和上壳体组成的电极接触，此时，惯性开关为轴向闭合状态；当轴向惯性过载小于设定的惯性过载时，质量球在拉簧的拉力的作用下，沿柔性杆组成的滑动副向下运动，惯性开关恢复断开状态。
[n0013] 当径向惯性过载大于设定的惯性过载时，质量球克服柔性杆形变力和拉簧的拉力，绕柔性杆固定端转动的同时还沿柔性杆组成的滑动副向上滑动，组合运动距离r后，与中壳体和上壳体组成的电极接触，此时，惯性开关为轴向闭合状态；当径向惯性过载小于设定的惯性过载时，质量球在柔性杆变形回复力和拉簧的拉力的作用下反向运动，惯性开关恢复断开状态。
[n0014] 综上所述,轴向或者径向惯性过载时，质量球通过沿柔性杆组成的滑动副向上滑动和绕柔性杆固定端转动，通过拉簧、柔性杆及质量球可以灵敏地感应惯性过载的大小，偏差较小；质量球在工作过程中做简单的上下直线运动和绕柔性杆固定端转动，能有效保证质量球与中壳体和上壳体组成的电极导通，结构简单，导通可靠，且整体结构尺寸小，对惯性开关的整体安装精度和各部件的加工精度要求相对较低。
[n0015] 所述绝缘环下端与下壳体上端螺旋副连接位置配合密封胶进行固定密封连接，所述中壳体下端与绝缘环上端螺旋副连接位置配合密封胶进行固定密封连接，所述上壳体下端与中壳体上端螺旋副连接位置配合密封胶进行固定密封连接，保证了密封性，避免粉尘或液体进入影响导通工作。
[n0016] 所述下壳体内部为中空结构，所述绝缘环内部为中空结构，所述中壳体内部下端为中空结构，中壳体上端为半球槽结构，所述上壳体内部为半球槽结构，所述中壳体上端的半球槽结构和上壳体内部的半球槽结构组成空心球腔，方便了柔性杆和质量球的布置。
[n0017] 2、本实用新型将传统的绝缘橡胶材料制成的绝缘弹性体改成柔性杆和拉簧结构，且质量球上的盲孔通过滑动副与柔性杆端部连接，随着储存周期加长，不会出现绝缘橡胶老化变硬导致的惯性开关响应阈值很难精确控制的问题。
[n0018] 图1是本实用新型的基于柔性杆的万向型惯性开关原理示意图；
[n0019] 其中：
[n0020] 1、下壳体；2、绝缘环；3、中壳体；4、上壳体；5、柔性杆；6、质量球；7、拉簧；
[n0021] 10、螺纹孔；11、半球槽结构；
[n0022] 60、盲孔。
[n0023] 下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本实用新型的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。
[n0024] 如图1所示，本实用新型是一种基于柔性杆的万向型惯性开关，能有效保证质量球与中壳体和上壳体组成的电极受任意方向过载载荷导通，结构简单，导通可靠；另外采用柔性杆和拉簧结构，且质量球上的盲孔通过滑动副与柔性杆端部连接，随着储存周期加长，不会出现绝缘橡胶老化变硬导致的惯性开关响应阈值很难精确控制的问题。
[n0025] 具体的说，如图1所示，包括下壳体1、绝缘环2、中壳体3、上壳体4、柔性杆5、质量球6和拉簧7，所述绝缘环2下端与下壳体1上端通过螺旋副连接，所述中壳体3下端与绝缘环2上端通过螺旋副连接，所述上壳体4下端与中壳体3上端通过螺旋副连接，所述下壳体1的底部中心设有螺纹孔10，所述柔性杆5下端与螺纹孔10连接，所述质量球6上设有盲孔，所述质量球6上的盲孔通过滑动副与柔性杆5端部连接，所述拉簧7下端与下壳体1的底部紧固连接，拉簧7上端与质量球6紧固连接，所述下壳体1、柔性杆5和质量球6组成一个电极，所述中壳体3和上壳体4组成另外一个电极。
[n0026] 所述绝缘环2下端与下壳体1上端螺旋副连接位置配合密封胶进行固定密封连接，所述中壳体3下端与绝缘环2上端螺旋副连接位置配合密封胶进行固定密封连接，所述上壳体4下端与中壳体3上端螺旋副连接位置配合密封胶进行固定密封连接。
[n0027] 所述下壳体1内部为中空结构，所述绝缘环2内部为中空结构，所述中壳体3内部下端为中空结构，中壳体3上端为半球槽结构11，所述上壳体4内部为半球槽结构11。
[n0028] 所述中壳体3上端的半球槽结构11和上壳体4内部的半球槽结构11组成空心球腔。
[n0029] 以下用具体实施例对具体工作方式进行阐述：
[n0030] 实施例1：
[n0031] 该基于柔性杆的万向型惯性开关，初始状态下，惯性开关不受超过设定的惯性过载作用时候，质量球6在拉簧7的拉力和柔性杆5支撑力合力作用下，处于平衡位置，此时，质量球6与中壳体3和上壳体4组成的空心球腔初始间隙为r，中壳体3和上壳体4组成的电极不与质量球6接触，惯性开关处于断开状态。
[n0032] 当轴向惯性过载大于设定的惯性过载时，质量球6克服拉簧7的拉力，沿柔性杆5组成的滑动副向上滑动，滑动距离r后，与中壳体3和上壳体4组成的电极接触，此时，惯性开关为轴向闭合状态；当轴向惯性过载小于设定的惯性过载时，质量球6在拉簧7的拉力的作用下，沿柔性杆5组成的滑动副向下运动，惯性开关恢复断开状态。
[n0033] 当径向惯性过载大于设定的惯性过载时，质量球6克服柔性杆5形变力和拉簧7的拉力，绕柔性杆5固定端转动的同时还沿柔性杆5组成的滑动副向上滑动，组合运动距离r后，与中壳体3和上壳体4组成的电极接触，此时，惯性开关为轴向闭合状态；当径向惯性过载小于设定的惯性过载时，质量球6在柔性杆5变形回复力和拉簧7的拉力的作用下反向运动，惯性开关恢复断开状态。
[n0034] 综上所述,轴向或者径向惯性过载时，质量球6通过沿柔性杆5组成的滑动副向上滑动和绕柔性杆5固定端转动，通过拉簧7、柔性杆5及质量球6可以灵敏地感应惯性过载的大小，偏差较小；质量球6在工作过程中做简单的上下直线运动和绕柔性杆固定端转动，能有效保证质量球6与中壳体3和上壳体4组成的电极导通，结构简单，导通可靠，且整体结构尺寸小，对惯性开关的整体安装精度和各部件的加工精度要求相对较低。
[n0035] 所述绝缘环2下端与下壳体1上端螺旋副连接位置配合密封胶进行固定密封连接，所述中壳体3下端与绝缘环2上端螺旋副连接位置配合密封胶进行固定密封连接，所述上壳体4下端与中壳体3上端螺旋副连接位置配合密封胶进行固定密封连接，保证了密封性，避免粉尘或液体进入影响导通工作。
[n0036] 所述下壳体1内部为中空结构，所述绝缘环2内部为中空结构，所述中壳体3内部下端为中空结构，中壳体3上端为半球槽结构11，所述上壳体4内部为半球槽结构11；所述中壳体3上端的半球槽结构11和上壳体4内部的半球槽结构11组成空心球腔，方便了柔性杆5和质量球6的布置。
[n0037] 实施例2：
[n0038] 本实用新型将传统的绝缘橡胶材料制成的绝缘弹性体改成柔性杆5和拉簧7结构，且质量球6上的盲孔通过滑动副与柔性杆5端部连接，随着储存周期加长，不会出现绝缘橡胶老化变硬导致的惯性开关响应阈值很难精确控制的问题。
[n0039] 以上结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然，本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要是采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本实用新型的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

权利要求:
Claims (4)
[0001] 1.一种基于柔性杆的万向型惯性开关，其特征在于：包括下壳体(1)、绝缘环(2)、中壳体(3)、上壳体(4)、柔性杆(5)、质量球(6)和拉簧(7)，所述绝缘环(2)下端与下壳体(1)上端通过螺旋副连接，所述中壳体(3)下端与绝缘环(2)上端通过螺旋副连接，所述上壳体(4)下端与中壳体(3)上端通过螺旋副连接，所述下壳体(1)的底部中心设有螺纹孔(10)，所述柔性杆(5)下端与螺纹孔(10)连接，所述质量球(6)上设有盲孔，所述质量球(6)上的盲孔通过滑动副与柔性杆(5)端部连接，所述拉簧(7)下端与下壳体(1)的底部紧固连接，拉簧(7)上端与质量球(6)紧固连接，所述下壳体(1)、柔性杆(5)和质量球(6)组成一个电极，所述中壳体(3)和上壳体(4)组成另外一个电极。
[0002] 2.根据权利要求1所述的一种基于柔性杆的万向型惯性开关，其特征在于：所述绝缘环(2)下端与下壳体(1)上端螺旋副连接位置配合密封胶进行固定密封连接，所述中壳体(3)下端与绝缘环(2)上端螺旋副连接位置配合密封胶进行固定密封连接，所述上壳体(4)下端与中壳体(3)上端螺旋副连接位置配合密封胶进行固定密封连接。
[0003] 3.根据权利要求1所述的一种基于柔性杆的万向型惯性开关，其特征在于：所述下壳体(1)内部为中空结构，所述绝缘环(2)内部为中空结构，所述中壳体(3)内部下端为中空结构，中壳体(3)上端为半球槽结构(11)，所述上壳体(4)内部为半球槽结构(11)。
[0004] 4.根据权利要求3所述的一种基于柔性杆的万向型惯性开关，其特征在于：所述中壳体(3)上端的半球槽结构(11)和上壳体(4)内部的半球槽结构(11)组成空心球腔。

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同族专利:

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公开号 | 公开日

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引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2021-10-01| GR01| Patent grant|

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2021-10-01| GR01| Patent grant|

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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CN202120458600.8U|CN214336637U|2021-03-03|2021-03-03|一种基于柔性杆的万向型惯性开关|CN202120458600.8U| CN214336637U|2021-03-03|2021-03-03|一种基于柔性杆的万向型惯性开关|