CN105676889B - 采用浮体控制的通断系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的采用浮体控制的通断系统，连接装置、联杆装置、限位装置，连接装置相对联杆装置的整体静止装配，联杆装置的整体相对连接装置活动装配，限位装置相对联杆装置的整体静止装配，联杆装置的整体相对限位装置活动装配，连接装置包括接触柱，联杆装置依次设有浮体、联杆体、接触体，联杆体包括联杆体限位部，限位装置包括作用端，作用端包括作用端限位部，作用端限位部和联杆体限位部限位配合，接触柱和接触体之间具有分离态和接触态。
Description
技术领域
本发明涉及可以形成通断的结构，尤其是它是由浮体控制的。
背景技术
某些设备需要根据所装载的液位对其通断系统诸如开关等进行精确控制，常见解决方案是提供定时功能或光电监控液位功能来实现，但是这些方案都是对液位的间接处理，因为需要对反馈信号处理后再通过执行器去执行通断，存在精确度不高和反应较迟缓的不足，而且若液位波动则会出现误差。
发明内容
本发明提供的通断系统，液位的升降可以直接带动浮体完成通断工作，效果直接且动作精确。
本发明提供的采用浮体控制的通断系统，连接装置、联杆装置、限位装置，连接装置相对联杆装置的整体静止装配，联杆装置的整体相对连接装置活动装配，限位装置相对联杆装置的整体静止装配，联杆装置的整体相对限位装置活动装配，连接装置包括接触柱，联杆装置依次设有浮体、联杆体、接触体，联杆体包括联杆体限位部，限位装置包括作用端，作用端包括作用端限位部，作用端限位部和联杆体限位部限位配合，接触柱和接触体之间具有分离态和接触态。
根据本发明提供的采用浮体控制的通断系统，在液位上升时，联杆装置的整体同向上升直至接触体和接触柱接触，形成导通结构的接触态，反之在液位下降时，联杆装置的整体同向下降直至接触体和接触柱分离，形成断开结构的分离态，实现液位直接控制的通断结构，通断动作迅速灵敏，液位可直接作用于系统上，且精确度较高。
下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细说明。
附图说明
图1是采用浮体控制的通断系统实施例一的装配结构示意图。
图2是采用浮体控制的通断系统实施例一的局部结构示意图。
图3是采用浮体控制的通断系统实施例一的联杆装置200的结构示意图。
图4是采用浮体控制的通断系统实施例一的联杆装置200的变化结构图。
图5是采用浮体控制的通断系统实施例一的连接装置100的结构示意图。
图6是采用浮体控制的通断系统实施例二的局部结构示意图。
图7是采用浮体控制的通断系统实施例二的联杆装置200的结构示意图。
图8是采用浮体控制的通断系统实施例二的两个限位圆环350与联杆体中心线221的投影示意图。
图9是采用浮体控制的通断系统实施例二的联杆装置200的变化结构图。
图10是采用浮体控制的通断系统实施例三的局部结构示意图。
图11是采用浮体控制的通断系统实施例三的联杆装置200的结构示意图。
图12是采用浮体控制的通断系统实施例三的三个限位圆环350与联杆体中心线221的投影示意图。
图13是采用浮体控制的通断系统实施例三的限位单元301的结构示意图。
图中标示分别是：
连接装置100、隔离体110、隔离体曲面111、隔离体限位面112、接触柱120、接触柱弹性件121、隔离体抵接件170、隔离体抵接面180；
联杆装置200、浮体210、浮体浮面211、浮体安装面212、联杆体220、联杆体中心线221、联杆体限位部230、接触体240、接触体曲面241、接触体限位面242、联杆斜面250、接触体弹性件270、缓冲环280、缓冲环抵接面281；
限位装置300、限位单元301、装配端310、作用端320、作用端限位部330、限位环350、限位圆环360、限位圆球体351；
应用载体900、第一安装部910、第二安装部920；
联杆装置200活动预设方向a、
限位圆环360的中心与联杆体中心线221的投影连线s1、
限位圆环360的中心与联杆体中心线221的投影连线s2、
限位圆环360的中心投影s3。
具体实施方式
根据图1至图3以及图5所示，本发明的采用浮体控制的通断系统实施例一，包括连接装置100、联杆装置200、限位装置300，连接装置100相对联杆装置200的整体静止装配，联杆装置200的整体相对连接装置100活动装配，限位装置300相对联杆装置200的整体静止装配，联杆装置200的整体相对限位装置300活动装配，连接装置100包括接触柱120，联杆装置200依次设有浮体210、联杆体220、接触体240，联杆体220包括联杆体限位部230，限位装置300包括作用端320，作用端320包括作用端限位部330，作用端限位部330和联杆体限位部230限位配合，接触柱120和接触体240之间具有分离态和接触态。
连接装置100的整体用来固定安装于其应用载体900的第一安装部910，限位装置300的整体可以促进联杆装置200的平稳升降活动，限位装置300包括装配端310，装配端310用来固定安装在其应用载体900的第二安装部920，而作用端320则是固定安装在装配端310，联杆装置200相对于连接装置100或是限位装置300可以相对活动的，但是该相对活动是针对整体而言的，不排除其中个别部位相对其整体而言是活动的。
作用端限位部330和联杆体限位部230的限位配合是两者相互作用的结果，这样可以使得联杆装置200的整体沿着既定的方向和路线活动，而且在一定的行程后被限位装置300限位停止，换句话说本发明中的限位装置有着上述导向和卡位的双重功能。
由于联杆装置200的正反方向的活动使得接触柱120和接触体240可以相抵接也可以相分离，因此接触柱120和接触体240之间的分离态和接触态的转换由联杆装置200的双向活动来切换。
实施例一中，联杆装置200的整体是沿着图中标示的预设方向a，即上下方向上升或下降，但是并不是说它升降过程就是直线的，而可能存在偏移，因此a向仅表示的是其目标方向，可以视为作用端限位部330和联杆体限位部230的限位配合为之努力的最理想效果。
实施例一的限位装置300，其可以促进联杆装置200的平稳升降活动，限位装置300包括装配端310和限位环350，限位环350和装配端310固定装配，联杆装置200的联杆体限位部230包括联杆斜面250，联杆斜面250和联杆体220固定装配，联杆斜面250和限位环350抵接配合。特别说明的是限位环350不限于圆环，本发明中的限位环350不等同于限位圆环360，它的内圈可以是各种规则或不规格的闭合圈，而联杆斜面250则可以理解为相对于纵向即上下方向a倾斜的面，这样在联杆装置200升降时两者会有抵接甚至摩擦的配合，最终联杆装置200被限位环350卡紧而终止升降过程。更进一步补充的是作用端限位部330还可以不是类似圈环的形状，极限情况下它可以仅仅是相对于联杆体220处于同一高度的两个限位点，但是限位部增大的抵接面积有利于限位性能的提升。
通过上述原理可以衍生出的结构是:实施例一优选联杆装置200包括两个联杆斜面250，所述两个联杆斜面250以限位环350为分界镜像对称设置。将该限位作用设置为双向的，即是在联杆装置200正向运动或反向运动都可以获得限位并最终终止的效果。
浮体210包括浮体浮面211和浮体安装面212，浮体安装面212和联杆体220固定装配，浮体浮面211和浮体安装面212呈两个相互平行的平面，浮体浮面211的面积大于浮体安装面212的面积。所谓的浮体210是可以漂浮于液体的部分，而浮体浮面211将直接接触浮力介质产生浮力用来使联杆装置200的整体上升，增大的浮体浮面211将更利于浮力的平稳发挥。
接触柱120包括接触柱弹性件121，接触柱弹性件121和接触体240之间具有分离态、接触态以及挤压态。实施例一的接触柱弹性件121造型是拱起的簧片，接触体240先是完成接触到接触柱弹性件121的接触态，允许联杆装置200受浮力作用继续活动，接触体240挤压接触柱弹性件121使之弹性形变而蓄能的挤压态，联杆装置200反向活动时，接触柱弹性件121和接触体240则是由挤压态回复到接触态，然后再分离为分离态。这样一来便起到补充的缓冲作用，用于保护脆弱的接触柱120。
同样也是处于前段所述的补充缓冲作用，联杆装置200包括接触体弹性件270，连接装置100包括隔离体抵接件170，接触体弹性件270和隔离体抵接件170之间具有分离态、接触态以及挤压态，接触柱120和接触体240之间处于分离态时接触体弹性件270和隔离体抵接件170的最小间距小于接触柱120和接触体240的最小间距。接触体弹性件270和隔离体抵接件170将先于接触柱120和接触体240接触完成接触态，然后是接触体弹性件270被隔离体抵接件170挤压形变而蓄能的挤压态，反之是依次进行挤压态、接触态、分离态的切换，当然接触体弹性件270和隔离体抵接件170的最小间距相比接触柱120和接触体240的最小间距差距不应过大，否则接触柱120和接触体240将无法完成接触。
实施例一是把本发明的技术构思应用在具体的水浴锅锅体中的实例，用途在于控制加热电路的导通和断开，也就是当液位上升时，联杆装置200上升接通加热电路，反之则断开。因此作出相应的结构变通是：连接装置100包括隔离体110和两个接触柱120，隔离体110由绝缘材质制成，接触柱120由导电材料制成，隔离体110位于两个接触柱120之间，浮体210和联杆体220由绝缘材料制成，接触体240由导电材料制成。联杆装置200的整体活动直至接触体240和两个接触柱120都接触，形成导通结构从而接通加热电路，反之联杆装置200的整体反向活动直至接触体240和两个接触柱120都分离，形成断开结构从而切断加热电路，实现对加热电路自动控制，提升安全性和保障功能。
实施例一的接触体240包括接触体曲面241，隔离体110包括隔离体曲面111，接触柱120和接触体240处于分离态时接触柱120和接触体曲面111的最小间距小于隔离体曲面241和接触体曲面111的最小间距。意味着同等条件下接触柱120突出于隔离体曲面241，所以接触柱120和接触体曲面111将先于隔离体曲面241和接触体曲面111接触，若存在接触柱弹性件121时，仅仅在接触柱弹性件121形变到完全和隔离体曲面241齐平时隔离体曲面241和接触体曲面111才有可能接触。
前段所述实施例一的接触体曲面241和隔离体曲面111的变通结构是接触体240是呈圆球体形状，隔离体110呈半圆球套形状，接触体240的外表面包括接触体限位面242，隔离体110的内表面包括隔离体限位面112，接触体限位面241和隔离体限位面112限位配合。虽然联杆装置200通过前述的浮体210和限位装置300来确保它的升降运动是平稳的，但是液体浮力主导的升降过程无法避免的是方向随意性，再次可以改进的方案是接触体240和隔离体110增设相对应的限位功能，但是该两者的限位并不必然发生抵接，而只是起到额外的增补限位作用。
在前段所述的接触体240和隔离体110圆球体形状配合的基础上衍生出的接触体弹性件270和隔离体抵接件170的具体配合形态的具体配合形态：联杆装置200包括缓冲环280，缓冲环280和接触体240套接装配，缓冲环280和接触体240固定装配，缓冲环280包括可弹性形变的缓冲环抵接面281，隔离体110包括隔离体抵接面180，隔离体抵接面180和缓冲环抵接面281抵接配合，接触体240和两个接触柱120都分离时，隔离体抵接面180和缓冲环抵接面281的最小间距小于接触体抵接面241和隔离体抵接面112的最小间距。这样一来起到缓冲作用，降低冲击力保护相对脆弱的接触柱120，同时补充的是，隔离体抵接面180和缓冲环抵接面281的最小间距也会小于接触体240和接触柱120的最小间距。本发明所提及的最小间距，应该是理解为两者在空间中时相对于对方最突出的部位之间的最短直线距离。因此，在联杆装置200活动时，先发生接触的是隔离体抵接面180和缓冲环抵接面281，通过缓冲环抵接面281的弹性形变吸收冲击力。本实施例中的隔离体抵接面180和缓冲环抵接面281的最小间距、接触体240和两个接触柱120的最小间距、接触体限位面241和隔离体限位面112的最小间距，这三对配合部件之间的最小间距的差距是细微的，联杆装置200在隔离体抵接面180和缓冲环抵接面281接触后，若进一步活动必然会导致接触体240和两个接触柱120发生接触导通电路，但是正如前所言，接触体限位面241和隔离体限位面112不必然发生接触，但是它们之间发生接触的几率是较大的。
图4所示，接触体240的变通结构是：联杆装置200包括缓冲环280，缓冲环280和接触体240套接装配，缓冲环280和接触体240固定装配，缓冲环280包括可弹性形变的缓冲环抵接面281，隔离体110包括隔离体抵接面180，隔离体抵接面180和缓冲环抵接面281抵接配合，接触体240和两个接触柱120都分离时，隔离体抵接面180和缓冲环抵接面281相互平行，隔离体抵接面180和缓冲环抵接面281的最小间距小于接触柱120和接触体240的最小间距。表面呈平面的缓冲环抵接面281适用范围较广，且容易制造，其只需满足在接触柱120和接触体240分离时最小间距小于接触柱120和接触体240的最小间距即可，不必要求接触体240和隔离体110圆球体形状配合，此结构的缓冲环抵接面281在接触柱120和接触体240分离时会弹性复位，回到与隔离体抵接面180平行的状态。
图6至图9表示了实施例二，是在除湿机的水箱中具体应用实例，通过与水箱水位相关联来实现自动启闭排水阀。
实施例二可结合前述实施例一进行理解，相同之处不再赘述，不同之处在于：限位装置300包括两个限位单元301，每个限位单元301包括装配端310和限位圆环360，限位圆环360和装配端310固定装配，联杆体220为圆柱体形状，联杆体220包括联杆体中心线221，限位圆环360的中心与联杆体中心线221的投影连线形成夹角，联杆体220和限位圆环360抵接配合。
从侧面看，两个限位圆环350实质上是以联杆体中心线221为中心交错分布的，如图6和图7可见的靠上的限位圆环350偏右而靠下的偏左，这样可以在在联杆装置200活动时产生抵接甚至摩擦的配合，最终联杆装置200被两个限位圆环360卡紧而终止升降过程。此时可以衍生出两种变化：一是两个限位圆环的尺寸是相等的，其二是两个限位圆环的尺寸是不同的，但是两个限位圆环350的分布必须满足需提供给联杆体220充分的在其中活动的余量，否则联杆体220无法在两个限位圆环350中活动，甚至联杆体220无法装配在两个限位圆环350之中。
图8详细表示的是两个限位圆环360的中心与联杆体中心线221的投影连线s1、s2，此处所谓的投影应该是沿着方向a的正投影，此处的联杆体中心线221实质上和两个限位圆环360的中心一样应该是一个点，而为了方便理解将这三个几何意义上的点放大，实施例二优选两个限位圆环360的中心与联杆体中心线221的投影连线形成图8所示的180度夹角。换句话说两者是位于同一直线，当然也可以使得两条直线形成其他角度的夹角，但是180度夹角应该说对限位效果是最好的方案。
图10至图13表示了实施例三，是在养殖塘排水系统的塘体中的具体应用实例，通过与塘体水位相关联来实现自动启闭排水阀。
实施例三可结合前述实施例一进行理解，相同之处不再赘述，不同之处在于：限位装置300包括三个限位单元301，每个限位单元301包括装配端310和限位圆环360，限位圆环360和装配端310固定装配，位于两端的限位圆环360的内圆直径相同，位于两端的限位圆环360的内圆直径大于位于中央的限位圆环360的内圆直径，限位圆环360的中心投影重合，联杆体220和限位圆环360抵接配合。这样带来对联杆体220的双向限位效果，在它双向活动都可以产生抵接甚至摩擦的配合，最终反向活动的联杆装置200被上中两个限位圆环360卡紧而终止反向活动过程或者最终正向活动的联杆装置200被中下两个限位圆环360卡紧而终止正向活动过程。而限位圆环360的中心投影s3应该是沿着方向a的正投影，此处的联杆体中心线221实质上和三个限位圆环360的中心s3一样应该是一个点，而为了方便理解将这四个几何意义上的点放大。
实施例三中限位装置300的另一种变通结构是精简的单向限位结构：限位装置300包括两个限位单元301，每个限位单元301包括装配端310和限位圆环360，其中一个限位圆环360的内圆直径大于另一个限位圆环360的内圆直径，限位圆环360的中心纵向投影重合，联杆体220和限位圆环360抵接配合。相比较双向限位来说，其结构简单当然限位效果较为逊色。
通过上述实施例一、二、三可以看出，限位装置300的变化是多样的：可以是将实施例一中的联杆斜面250应用到实施例二和三之中；或是将它们都设置为单向限位；作用端限位部330限位部可以是规则环状、不规则环状，甚至可以是非环状的至少两个以上的作用端限位部330。
连接装置100也可以是非所见的半圆球体套状，其可以是一个平板状，接触柱120镶嵌在其中，接触柱120和接触体240的接触有刚性接触和弹性接触。
因此可以说作用端限位部330和联杆体限位部230之间具有单向限位作用。
或是说作用端限位部330和联杆体限位部230之间具有双向限位作用。
实施例二中提及的投影连线s1、s2可以是除了重合之外的任何角度，当然认为是180度最佳方案，其限位圆环350本身的尺寸也可以是不同的，即将实施例三的大小环结合实施例二的交错环结合实施例一的斜面配合同时应用，另外联杆体220也可以是截面都不同的不规则柱状，而非必须是规则的圆柱体形状。
因此对实施例二和实施例三的总结是：限位装置300包括至少两个限位单元301，每个限位单元301包括作用端320，作用端320包括作用端限位部330，作用端限位部330包括限位圆环360，所有限位圆环360沿着联杆装置200活动方向的投影具有区别。而图8和图12诠释的即是所有限位圆环350沿着联杆装置200活动方向的投影所谓的区别，换句话说它们的同向投影都是不重合的，呈现出的同心圆和不同心圆皆可实现引导效果和卡位效果。
作用端限位部330和联杆体限位部230之间具有点接触作用，从而降低接触或摩擦面积，是为了防止它们出现卡死配合，无法顺利完成脱离，其结构是：限位环350或限位圆环360包括限位圆球体351，限位圆球体351面向联杆体220设置。若存在联杆斜面250，那么限位圆球体351面向联杆斜面250设置。这样在限位圆球体351和联杆体220之间产生抵接甚至摩擦的点接触效果，有效降低摩擦力从而防止联杆体220被卡死。当然也可以在作用端限位部330设置类似斜面，而在联杆体220外壁设置类似圆球体，同样也是起到点接触作用。为了点接触效果，限位圆球体351的变化形态也是多样的，可以是顶点朝向联杆体220的三角块，甚至仅仅是朝向联杆体220的凸点。
限位圆球体351和限位环350或限位圆环360有两种装配方式：一是限位圆球体351和限位环350固定装配，限位圆球体351和限位环350相对静止装配，意味着限位圆球体351和联杆体220可能出现滑动摩擦，限位效果明显但出现卡死且升降不流畅的几率较大；二是限位圆球体351和限位环350固定装配，限位圆球体351和限位环350相对活动装配，意味着限位圆球体351可以滚动地装配在限位环350之中，那么限位圆球体351和联杆体220可能出现的是滚动摩擦，相比较两者是相对静止装配而言，摩擦力降低但不易卡死。因此可以将前述扩展为作用端限位部330和联杆体限位部230之间具有滑动摩擦或是作用端限位部330和联杆体限位部230之间具有滚动摩擦。
Claims (8)
1.采用浮体控制的通断系统，
包括连接装置(100)、联杆装置(200)、限位装置(300)，
连接装置(100)相对联杆装置(200)的整体静止装配，联杆装置(200)的整体相对连接装置(100)活动装配，
限位装置(300)相对联杆装置(200)的整体静止装配，联杆装置(200)的整体相对限位装置(300)活动装配，
连接装置(100)包括接触柱(120)，
联杆装置(200)依次设有浮体(210)、联杆体(220)、接触体(240)，联杆体(220)包括联杆体限位部(230)，
限位装置(300)包括作用端(320)，作用端(320)包括作用端限位部(330)，
作用端限位部(330)和联杆体限位部(230)限位配合，
接触柱(120)和接触体(240)之间具有分离态和接触态，
其特征在于：限位装置(300)包括至少两个限位单元(301)，每个限位单元(301)包括作用端(320)，作用端(320)包括作用端限位部(330)，作用端限位部(330)包括限位圆环(360)，所有限位圆环(360)沿着联杆装置(200)活动方向的投影具有区别。
2.根据权利要求1所述的采用浮体控制的通断系统，其特征在于：作用端限位部(330)和联杆体限位部(230)之间具有单向限位作用。
3.根据权利要求1所述的采用浮体控制的通断系统，其特征在于：作用端限位部(330)和联杆体限位部(230)之间具有双向限位作用。
4.根据权利要求1所述的采用浮体控制的通断系统，其特征在于：作用端限位部(330)和联杆体限位部(230)之间具有点接触作用。
5.根据权利要求1所述的采用浮体控制的通断系统，其特征在于：接触柱(120)包括接触柱弹性件(121)，接触柱弹性件(121)和接触体(240)之间具有分离态、接触态以及挤压态。
6.根据权利要求1所述的采用浮体控制的通断系统，其特征在于：浮体(210)包括浮体浮面(211)和浮体安装面(212)，浮体安装面(212)和联杆体(220)固定装配，浮体浮面(211)和浮体安装面(212)呈两个相互平行的平面，浮体浮面(211)的面积大于浮体安装面(212)的面积。
7.根据权利要求1所述的采用浮体控制的通断系统，其特征在于：连接装置(100)包括隔离体(110)和两个接触柱(120)，隔离体(110)由绝缘材质制成，接触柱(120)由导电材料制成，隔离体(110)位于两个接触柱(120)之间，浮体(210)和联杆体(220)由绝缘材料制成，接触体(240)由导电材料制成。
8.根据权利要求7所述的采用浮体控制的通断系统，其特征在于：接触体(240)包括接触体曲面(241)，隔离体(110)包括隔离体曲面(111)，接触柱(120)和接触体(240)处于分离态时接触柱(120)和接触体曲面(111)的最小间距小于隔离体曲面(241)和接触体曲面(111)的最小间距。
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