CN105390336A - 自抑制抗共振微型万向碰撞开关 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自抑制抗共振微型万向碰撞开关，可有效解决碰撞开关在任意状态下发生撞击都具有侦测性的问题，技术方案是，壳体为密闭的中空结构，壳体内腔沿长向的中心纵截面面积小于两端的纵截面面积，内腔两端的外周上设置有凹槽，凹槽所在的两侧壳体端面上设置有与凹槽紧贴的导体，两侧的导体呈互相绝缘设置构成两个引脚，壳体的内腔内设置有水银珠构成动触点，本发明抗干扰特性，无论任意角度、任何方向、任意姿势下的震动、颠簸、摇摆、抖动，甚至倒置和翻滚，均无不良效应。而且，本发明构思巧妙，创意独特，具有体积小，不占空间，结构科学，紧凑，简单，可靠，长寿，廉价等特点。

Description

自抑制抗共振微型万向碰撞开关

技术领域

本发明涉及水银开关，特别是一种自抑制抗共振微型万向碰撞开关。

背景技术

现有水银开关，因对震动、颠簸、摇摆、抖动、翻转、倒置等敏感，所以，无法在汽车等动态环境中使用。

当今的行车安全，除车身，还应体现通过电子控制技术，提供更多更安全的保障辅助系统。可目前的车辆，由于缺乏万向撞击侦测手段，很多看似完美的系统，关键时刻，不尽人意。

比如，事故导致司机伤残或休克：一、双闪灯不作为，引起被撞；二、按理，GPS应该报警求助定位；三、特种车辆的电磁阀应该动作：防止油、气、化学液体、有毒气体的泄漏（发动机或其它电器仍工作），二次灾难有可能发生；四、应急系统应该触发；五、信息监控网络，应该响应，远程反馈；六、紧急逃生装置应该启动；七、智能交通信息，应该实况导航，杜绝误导；八、车联网体系，应该动态预警，规避大规模连环撞车风险；九、120医护急救系统，应该介入；十、车载防灾减灾装置，应该触发；十一、交通广播拥堵信息，应该诱导；十二、其它应急装置该关闭的关闭，该启动的启动……。

可目前却是，由于缺乏车载终端神经末梢动态事故信息的侦测，许多装置或系统、体系或平台，要不木讷、沉默、失职，要不见死不救，不作为，丧失自主应变、反馈、互动、共享和协同效应。

而能见度的偏低，沉默的事故信息又会引发大规模继续相撞（事故--沉默--相撞--再沉默--再相撞的恶性循环），导致局势持续恶化，以至蔓延、扩大、难以控制。这种群死群伤，触目惊心的场面，一直是各国科学家迫切解决的问题。特别是易燃、易爆、毒品、化学及危险品的长期泄漏和扩散，引发更大伤亡和恶果。

事实证明，行车安全不单是防止或阻止事故发生，还关系到所发生后的资源调动和措施的介入与速度，应对及时与高效，手段科学和先进，措施周全与智能，方法得力和有效。

而专利号为ZL200920090304.6的碰撞开关，虽然具有万向碰撞侦测功能，但由于抗干扰能力差，因此，无法在行车等动态环境中应用。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种自抑制抗共振微型万向碰撞开关，可有效解决碰撞开关在任意状态下发生撞击都具有侦测性的问题。

本发明解决的技术方案是，一种自抑制抗共振微型万向碰撞开关，包括壳体，壳体为密闭的中空结构，壳体内腔沿长向的中心纵截面面积小于两端的纵截面面积，内腔两端的外周上设置有凹槽，凹槽所在的两侧壳体端面上设置有与凹槽紧贴的导体，两侧的导体呈互相绝缘设置构成两个引脚，壳体的内腔内设置有水银珠构成动触点。

一种撞击响应式继电器，包括壳体和装在壳体内的控制电路，控制电路包括晶闸管和自抑制抗共振微型万向碰撞开关，晶闸管的阳极与阴极分别引出壳体，自抑制抗共振微型万向碰撞开关两侧的导体分别接晶闸管的阳极和控制极，当自抑制抗共振微型万向碰撞开关侦测到碰撞信号时，两侧的导体通过水银珠的变形连接导通，晶闸管的控制极获得触发电流导通，当工作在直流电路时，晶闸管永久导通。

本发明结构新颖独特，简单合理，易生产，成本低，抗干扰特性，无论任意角度、任何方向、任意姿势下的震动、颠簸、摇摆、抖动，甚至倒置和翻滚，均无不良效应。而且，本发明构思巧妙，创意独特，具有体积小，不占空间，结构科学，紧凑，简单，可靠，长寿，廉价等特点，使用方便，效果好，是碰撞开关上的创新，有良好的社会和经济效益。

附图说明

图1为本发明的立体图。

图2为本发明第一种实施例的剖面主视图。

图3为本发明图2的A-A向剖视图。

图4为本发明图2的B-B向剖视图。

图5为本发明第二种实施例的剖面主视图。

图6为本发明第三种实施例的剖面主视图。

图7为本发明第三种实施例的侧视图。

图8和图9为本发明撞击响应式继电器电路连接示意图。

图10为本发明第四种实施例的剖面主视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1-9给出，本发明包括壳体，壳体为密闭的中空结构，壳体内腔沿长向的中心纵截面9面积（如图3壳体A-A截面所示）小于两端的纵截面10面积（如图4壳体B-B截面所示），内腔两端的外周上设置有凹槽5，凹槽所在的两侧壳体端面上设置有与凹槽紧贴的导体3a、3b，两侧的导体呈互相绝缘设置构成两个引脚，壳体的内腔内设置有水银珠4构成动触点。

为保证使用效果，所述的壳体内腔沿长向的长度大于水银珠的直径，水银珠的直径为0.2～5mm；

所述的壳体是由绝缘材料制成的导流骨架和装在导流骨架两端的端盖1a、1b构成的密闭的中空结构，导流骨架中部有向内的凸起部，使壳体内腔的中心纵截面面积小于内腔两端面的表面积，凸起部与端盖之间的间隙构成凹槽5，所述的端盖1a、1b采用导体材料制成。如图2、图5、图7所示，2a、2b、2c、2d为三种不同形式的导流骨架，每个导流骨架的中部都有向内的凸起部，凸起部的形状不限制，但必须满足壳体内腔沿长向的中心纵截面面积小于两端的纵截面面积，以确保水银珠在坍塌变形摊簿时，更趋向聚集于两侧凹槽形成导通机理，令其短暂滞留后再退却复原。

一种含有上述自抑制抗共振微型万向碰撞开关的撞击响应式继电器，包括壳体和装在壳体内的控制电路，控制电路包括晶闸管6和自抑制抗共振微型万向碰撞开关7，晶闸管6的阳极与阴极分别引出壳体，自抑制抗共振微型万向碰撞开关两侧的导体分别接晶闸管6的阳极和控制极，当自抑制抗共振微型万向碰撞开关侦测到碰撞信号时，两侧的导体通过水银珠的连接响应导通，晶闸管6的控制极获得触发电流导通，当工作在直流电路时，晶闸管永久导通；

所述的晶闸管6的阳极或阴极输出端与负载8相连构成工作回路，所述的负载8为电磁线圈类用电器或电阻类用电器；

所述的负载8的额定工作电流＞晶闸管6的维持电流，负载8的额定工作电流＜晶闸管6的额定工作电流。

本发明万向碰撞开关的工作原理：

首先说明，水银为液态，表面张力大，滑动性好，惯性与比重大，喜好自聚，少则成球。

取直径约为0.2～5mm的水银作为动触点，水银在两头大中间窄的壳体内腔中不受约束地自由滑动，当发生振动、颠簸、摇摆、翻转、倒置、抖动、急刹车时，水银基本維持球状形态，即使姿势或振动方向发生改变，其形状仍大体维持不变。但是，一旦发生任何方向的正或负加速度瞬态跳变（撞击），水银必然惯性飞溅，坍塌变形，然后摊簿、反弹、回流、自聚、复原。显然，无论在任何姿势或任何角度下撞击，水银总是遵循这一物理特性，周而复始运作。由于壳体内腔的空腔有限，无论水银如何飞溅摊簿形变，都始终是一个粘连的异形导体，也就是说，总有少许水银在同一时刻，受两侧闭环凹槽约束，短时难以退出，因此，两侧导体导通，输出脉冲信号。

另外，由于水银珠为柔性体，具有变形缓冲特性。也就是说，常规振动或摇晃，起阻尼削势不蓄能的抑制作用，因而，全频段任意频点的震动，无共振失态现象（两侧触点不导通）。可见，本发明具有极其优异的抗干扰特性。由此可以看出，在任何姿势、任何角度、任意状态下，发生任何方向的撞击，两侧导体一定导通。

申请人要指出的是，上述仅仅是本发明的几种实施例，并不是用于限制本申请的保护范围，凡是用等同或等同替代手段所做出与本申请技术方案本质上相同的技术方案均属于本申请的保护范围。如图10所示的实施例，该种实施例中的端盖呈向壳体内腔凹陷，使的其内腔两端的实际面积小于壳体内腔沿长向的中心纵截面面积，这种情况应该将内腔未包裹部分的面积也算在内，也就是说，类似此种变形的端盖形式出现时，两端的纵截面指的是内腔两端纵截面（包括了凹陷所覆盖部分）的总体面积，从而构成上述的“两头大中间窄”内腔结构形式，以确保水银珠在坍塌变形摊簿时，更趋向聚集于两侧凹槽形成导通机理，令其短暂滞留后再退却复原，该种形式的变形仍然是本申请的保护范围。

由上述情况可以清楚的看出，本发明具有以下优点：

1、巧妙的利用水银本身的物理特性，从而赋予并实现了碰撞开关的强抗干扰机制，无论任意角度、任何方向、任意姿势下的震动、颠簸、摇摆、抖动，甚至倒置和翻滚，均无不良效应；

2、一旦发生任何方向的撞击立即导通，具有万向侦测特性；

3、体积小，不占空间，结构科学，紧凑，简单，安全可靠，使用长寿，成本低；

4、本发明把自抑制抗共振微型万向碰撞开关与继电器融为一体，拥有自主应急响应双稳态输出功能，不受人为干预制约，是智能化防灾减灾的利器。无论情节如何危急，也无论事故方向如何措手不及，也无论系统、设备、平台身在何处，均获得即时状态信息及决策服务与技术支持，从而实现：准确、快速、主动、互动、共享的协同效应，社会效益，极其显著。

Claims (6)

1.一种自抑制抗共振微型万向碰撞开关，包括壳体，其特征在于，壳体为密闭的中空结构，壳体内腔沿长向的中心纵截面面积小于两端的纵截面面积，内腔两端的外周上设置有凹槽（5），凹槽所在的两侧壳体端面上设置有与凹槽紧贴的导体，两侧的导体呈互相绝缘设置构成两个引脚，壳体的内腔内设置有水银珠（4）构成动触点。

2.根据权利要求1所述的自抑制抗共振微型万向碰撞开关，其特征在于，所述的壳体内腔沿长向的长度大于水银珠的直径，水银珠的直径为0.2～5mm。

3.根据权利要求1所述的自抑制抗共振微型万向碰撞开关，其特征在于，所述的壳体是由绝缘材料制成的导流骨架和装在导流骨架两端的端盖（1a、1b）构成的密闭的中空结构，导流骨架中部有向内的凸起部，使壳体内腔的中心纵截面面积小于内腔两端面的表面积，凸起部与端盖之间的间隙构成凹槽（5）。

4.一种含有权利要求1所述自抑制抗共振微型万向碰撞开关的撞击响应式继电器，其特征在于，包括壳体和装在壳体内的控制电路，控制电路包括晶闸管（6）和自抑制抗共振微型万向碰撞开关（7），晶闸管（6）的阳极与阴极分别引出壳体，自抑制抗共振微型万向碰撞开关两侧的导体分别接晶闸管（6）的阳极和控制极，当自抑制抗共振微型万向碰撞开关侦测到碰撞信号时，两侧的导体通过水银珠的变形连接导通，晶闸管（6）的控制极获得触发电流导通，当工作在直流电路时，晶闸管永久导通。

5.根据权利要求4所述的自抑制抗共振微型万向碰撞开关，其特征在于，所述的晶闸管（6）的阳极或阴极输出端与负载（8）相连构成工作回路，所述的负载（8）为电磁线圈类用电器或电阻类用电器。

6.根据权利要求5所述的自抑制抗共振微型万向碰撞开关，其特征在于，所述的负载（8）的额定工作电流＞晶闸管（6）的维持电流，负载（8）的额定工作电流＜晶闸管（16）的额定工作电流。