CN112447423A - 具有状态指示功能的转换开关及初始与到位状态检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有状态指示功能的转换开关及初始与到位状态检测方法，包括静电极部件、推杆部件、驱动簧、开关体等。推杆下端固定在待运动件上，待运动件不运动时，推杆部件被推在上端，驱动簧处于压缩状态，导电环与静电极部件的上端弧形导电片接触，上端的弧形导电片构成开关的一路处于导通状态；下端的弧形导电片构成开关的另一路处于断开状态。待运动件运动时，推杆部件被驱动簧推动，导电环与静电极部件的下端弧形导电片接触，上端的弧形导电片构成的开关处于断开状态；下端的弧形导电片构成的开关处于导通状态。本发明具有到位前和到位后均可指示的功能，解决了现有转换开关状态指示功能不全，转换可靠性低等问题。

Description

具有状态指示功能的转换开关及初始与到位状态检测方法

技术领域

本发明开关尤其是火工品开关技术领域，具体涉及一种具有状态指示功能的转换开关及初始与到位状态检测方法。

背景技术

在机电领域中,转换开关具有举足轻重的作用，这是因为转换开关工作是否可靠关系到待检测物体的原始状态和到位状态的判断和检测的准确性，是物体运动可靠性反馈的重要判断依据之一。为此，具有原始状态和到位状态均可检测和反馈，且转换可靠性高的转换开关的研制，是当前开关技术领域中十分重要的研究课题。

现有的转换开关一般都是利用运动物体与两个相互分离的电极点接触，实现这两个相互分离的电极点导通，从而实现开关转换。这种结构形式只能测量通断，无法实现运动前和运动后的状态都监测到。

发明内容

针对现有技术以上缺陷或改进需求中的至少一种，尤其是对于包含敏感火工品的产品来说，一般初始状态不给火工品供电(即电源与火工品之间通过转换开关管制，使二者之间处于断开状态)，需要供电时，才进行供电，而且一般要求对火工品进行短路保护，一旦需要正常起爆火工品时，还要解除火工品的短路保护。这就需要转换开关在初始状态处于短路，起到对火工品短路保护的作用，到位后初始状态由短路变为断路，到位状态的转换开关由断路变为短路，实现电源给火工品供电。

因此，本发明提供了一种具有状态指示功能的转换开关及初始与到位状态检测方法，具有到位前和到位后均可指示的功能。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种具有状态指示功能的转换开关，包括推杆部件、驱动簧、开关体；

所述推杆部件的上端套设驱动簧，封装于所述开关体的内腔中，所述推杆部件的下端固定在待运动物体上，待运动件不运动时，推杆部件被推在上端，驱动簧处于压缩状态；待运动件运动时，推杆部件被驱动簧推动；

其特征在于：

所述推杆部件包括推杆和导电环；所述导电环套设在所述推杆上，并与所述推杆绝缘；

所述转换开关还包括静电极部件，2N个所述静电极部件承载在所述开关体中，分布在所述内腔的周向上，N为自然数，每一个所述静电极部件均具有绝缘分离的上下导电片；

待运动件不运动时，所述导电环与静电极部件的上端的导电片接触，上端的导电片构成开关的一路处于导通状态，而下端的导电片构成开关的另一路处于断开状态；

待运动件运动时，推杆带动导电环与静电极部件的下端的导电片接触，上端的导电片构成的开关处于断开状态；下端的导电片构成的开关处于导通状态。

优选地，所述静电极部件还包括绝缘体、固定件、上导线、下导线；

两个导电片安装在绝缘体上，相互隔开，且导电片通过固定件固定在绝缘体上；

上端的导电片远离所述推杆的一端连接上导线引出，朝向所述推杆的一端具有弹性；

下端的导电片远离所述推杆的一端连接下导线引出，朝向所述推杆的一端具有弹性。

优选地，所述导电片具有横向部和竖向部；

所述横向部开有固定孔，固定件穿过固定孔与所述绝缘体连接，横向部的外端连接所述上导线；

所述竖向部与所述横向部为一体弯折而成。

优选地，所述竖向部中部为弧形凸起。

优选地，2N个所述静电极部件均匀对称分布于开关体的内腔周向上，每两个静电极部件构成转换开关的一对。

优选地，所述推杆部件还包括上绝缘套和下绝缘套；

所述推杆穿过上绝缘套和下绝缘套，所述导电环固定在上绝缘套和下绝缘套之间。

优选地，所述上绝缘套包括从上至下的第一阶梯部、第二阶梯部；第一阶梯部的外径大于第二阶梯部的外径；所述第一阶梯部的上端抵接所述驱动簧；所述第二阶梯部内朝下开有盲孔，该盲孔的内径大于供所述推杆穿过的通孔；

所述下绝缘套部分插入到所述第二阶梯部的盲孔中，且所述导电环被夹在盲孔外的筒壁与下绝缘套的下端之间。

优选地，所述下绝缘套包括从上至下的第三阶梯部、第四阶梯部；第三阶梯部的外径小于第四阶梯部的外径；

所述第三阶梯部的部分插入到所述第二阶梯部的盲孔中，且所述导电环套在所述第三阶梯部的外插入部分，并被夹在盲孔外的筒壁与第四阶梯部之间。

优选地，所述推杆的中部具有凸出的台阶；

所述第四阶梯部内朝下开有台阶孔，与所述推杆的台阶配合，推杆向上运动时，将下绝缘套、导电环和上绝缘套一起推动。

为实现上述目的，按照本发明的另一个方面，还提供了一种所述的具有状态指示功能的转换开关的初始状态与到位状态的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

对由上端的导电片构成的开关电路和由下端的导电片构成的开关电路的导通与断开状态进行检测；

若检测到由上端的导电片构成的开关电路处于导通状态，而由下端的导电片构成的开关电路处于断开状态，则判断转换开关处于初始状态；

若检测到由下端的导电片构成的开关电路由断开变为导通状态，而由上端的导电片构成的开关电路处于断开状态，则判断转换开关处于到位状态。

上述优选技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、本发明的具有状态指示功能的转换开关，初始状态和到位状态都可以实现检测。

2、本发明的具有状态指示功能的转换开关，结构设计巧妙，沿圆周设置的多个静电极部件，可以实现多路控制，尤其适应于多路控制。

3、本发明的具有状态指示功能的转换开关，动作可靠，静电极部件的导电片的结构设置和推杆部件配合，使得开关转换可靠。

附图说明

图1为本发明的开关处于初始状态的结构示意图；

图2为本发明的开关处于到位状态的结构示意图；

图3为本发明开关整体外形结构示意图；

图4为本发明静电极部件结构剖视图；

图5为本发明静电极部件整体结构示意图；

图6为本发明推杆部件结构剖视图；

图7为本发明推杆部件整体结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面结合具体实施方式对本发明进一步详细说明。

作为本发明的一种较佳实施方式，如图1-7所示，本发明提供一种具有状态指示功能的转换开关，包括2N个静电极部件1(N为1,2或3等自然数)、推杆部件2、驱动簧3、开关体4、顶盖5和固定件例如销钉6。

如图4-5所示，其中所述静电极部件1包括两个导电片1-1，绝缘体1-2，螺钉1-3，上导线1-4，下导线1-5。两个导电片1-1安装在绝缘体1-2上，相互隔开，两个导电片1-1的距离根据需要设置，便于确保初始状态和到位状态情况下，推杆部件2上的导电环2-1均能分别与两个导电片1-1接触。

导电片1-1为厚度0.5mm～1mm的铍青铜板材裁剪弯折而成，由横向部和竖向部构成，竖向部中部为弧形凸起，凸起尺寸约2mm～3mm，两个导电片1-1的横向部分别被螺钉1-3紧固，并分别焊接上导线1-4和下导线1-5，上导线1-4和下导线1-5的颜色不同。

静电极部件1均匀对称分布于开关体4的圆周面上，每两个静电极部件1构成转换开关的一对。

如图6-7所示，推杆部件2包括导电环2-1，上绝缘套2-2，下绝缘套2-3和推杆2-4。导电环2-1为圆环形结构，材料为金属，优选为铜棒或者钢棒，圆柱面光滑，上绝缘套2-2和下绝缘套2-3均为聚砜棒材料或者尼龙材料，导电环2-1的外径大于上绝缘套2-2和下绝缘套2-3的外径，上绝缘套2-2和下绝缘套2-3将导电环2-1固定在中间，并通过AB胶粘接固定成一体，推杆2-4穿过上绝缘套2-2，导电环2-1和下绝缘套2-3，推杆2-4中部具有台阶，和下绝缘套2-3内部的台阶孔配合，推杆2-4向上运动时，能将上绝缘套2-2，导电环2-1和下绝缘套2-3一起推动，推杆2-4为金属。

具体地，如图6所示，所述上绝缘套2-2包括从上至下的第一阶梯部、第二阶梯部；第一阶梯部的外径大于第二阶梯部的外径；所述第一阶梯部的上端抵接所述驱动簧；所述第二阶梯部内朝下开有盲孔，该盲孔的内径大于供所述推杆穿过的通孔；所述下绝缘套部分插入到所述第二阶梯部的盲孔中，且所述导电环被夹在盲孔外的筒壁与下绝缘套的下端之间。

所述下绝缘套2-3包括从上至下的第三阶梯部、第四阶梯部；第三阶梯部的外径小于第四阶梯部的外径；所述第三阶梯部的部分插入到所述第二阶梯部的盲孔中，且所述导电环套在所述第三阶梯部的外插入部分，并被夹在盲孔外的筒壁与第四阶梯部之间。

推杆部件2置于开关体4的中部，推杆部件2上端放置驱动簧3，顶盖5和销钉6将整个结构封闭成一个整体。

如图1-2所示，使用时，转换开关放置在待运动件上，推杆2-4底端与待运动件接触，驱动簧3被推杆部件2推到顶端，此时推杆部件2上的导电环2-1与其周围的静电极部件1的上端的导电片1-1接触，由上端的导电片1-1构成的开关电路处于导通状态，而此时推杆部件2上的导电环2-1与其周围的静电极部件1的下端的导电片1-1不接触，由下端的导电片1-1构成的开关电路处于断开状态。

当待运动件运动到位，解除对推杆2-4的约束时，推杆部件2在顶端处于压缩状态的驱动簧3的抗力作用下运动，推动推杆部件2向下运动，此时推杆部件2上的导电环2-1与其周围的静电极部件1的下端的导电片1-1接触，由下端的导电片1-1构成的开关电路由断开变为导通状态，而此时推杆部件2上的导电环2-1与其周围的静电极部件1上的上端的导电片1-1脱离接触，由上端的导电片1-1构成的开关电路由导通变为断开状态。

因此，本发明还提供了一种所述的具有状态指示功能的转换开关的初始状态与到位状态的检测方法，包括如下步骤：

对由上端的导电片1-1构成的开关电路和由下端的导电片1-1构成的开关电路的导通与断开状态进行检测；

若检测到由上端的导电片1-1构成的开关电路处于导通状态，而由下端的导电片1-1构成的开关电路处于断开状态，则判断转换开关处于初始状态；

若检测到由下端的导电片1-1构成的开关电路由断开变为导通状态，而由上端的导电片1-1构成的开关电路处于断开状态，则判断转换开关处于到位状态。

综上所述，与现有技术相比，本发明的方案具有如下显著优势：

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、本发明的具有状态指示功能的转换开关，初始状态和到位状态都可以实现检测。

2、本发明的具有状态指示功能的转换开关，结构设计巧妙，沿圆周设置的多个静电极部件，可以实现多路控制，尤其适应于多路控制。

3、本发明的具有状态指示功能的转换开关，动作可靠，静电极部件的导电片的结构设置和推杆部件配合，使得开关转换可靠。

可以理解的是，以上所描述的系统的实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，既可以位于一个地方，或者也可以分布到不同网络单元上。可以根据实际需要选择其中的部分或全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

另外，本领域内的技术人员应当理解的是，在本发明实施例的申请文件中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本发明实施例的说明书中，说明了大量具体细节。然而应当理解的是，本发明实施例的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。类似地，应当理解，为了精简本发明实施例公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明实施例的示例性实施例的描述中，本发明实施例的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。

然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明实施例要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明实施例的单独实施例。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明实施例进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种具有状态指示功能的转换开关，包括推杆部件、驱动簧、开关体；

所述推杆部件的上端套设驱动簧，封装于所述开关体的内腔中，所述推杆部件的下端固定在待运动物体上，待运动件不运动时，推杆部件被推在上端，驱动簧处于压缩状态；待运动件运动时，推杆部件被驱动簧推动；

其特征在于：

所述推杆部件包括推杆和导电环；所述导电环套设在所述推杆上，并与所述推杆绝缘；

所述转换开关还包括静电极部件，2N个所述静电极部件承载在所述开关体中，分布在所述内腔的周向上，N为自然数，每一个所述静电极部件均具有绝缘分离的上下导电片；

待运动件不运动时，所述导电环与静电极部件的上端的导电片接触，上端的导电片构成开关的一路处于导通状态，而下端的导电片构成开关的另一路处于断开状态；

待运动件运动时，推杆带动导电环与静电极部件的下端的导电片接触，上端的导电片构成的开关处于断开状态；下端的导电片构成的开关处于导通状态。

2.如权利要求1所述的具有状态指示功能的转换开关，其特征在于：

所述静电极部件还包括绝缘体、固定件、上导线、下导线；

两个导电片安装在绝缘体上，相互隔开，且导电片通过固定件固定在绝缘体上；

上端的导电片远离所述推杆的一端连接上导线引出，朝向所述推杆的一端具有弹性；

下端的导电片远离所述推杆的一端连接下导线引出，朝向所述推杆的一端具有弹性。

3.如权利要求2所述的具有状态指示功能的转换开关，其特征在于：

所述导电片具有横向部和竖向部；

所述横向部开有固定孔，固定件穿过固定孔与所述绝缘体连接，横向部的外端连接所述上导线；

所述竖向部与所述横向部为一体弯折而成。

4.如权利要求3所述的具有状态指示功能的转换开关，其特征在于：

所述竖向部中部为弧形凸起。

5.如权利要求1所述的具有状态指示功能的转换开关，其特征在于：

2N个所述静电极部件均匀对称分布于开关体的内腔周向上，每两个静电极部件构成转换开关的一对。

6.如权利要求1所述的具有状态指示功能的转换开关，其特征在于：

所述推杆部件还包括上绝缘套和下绝缘套；

所述推杆穿过上绝缘套和下绝缘套，所述导电环固定在上绝缘套和下绝缘套之间。

7.如权利要求6所述的具有状态指示功能的转换开关，其特征在于：

所述上绝缘套包括从上至下的第一阶梯部、第二阶梯部；第一阶梯部的外径大于第二阶梯部的外径；所述第一阶梯部的上端抵接所述驱动簧；所述第二阶梯部内朝下开有盲孔，该盲孔的内径大于供所述推杆穿过的通孔；

所述下绝缘套部分插入到所述第二阶梯部的盲孔中，且所述导电环被夹在盲孔外的筒壁与下绝缘套的下端之间。

8.如权利要求7所述的具有状态指示功能的转换开关，其特征在于：

所述下绝缘套包括从上至下的第三阶梯部、第四阶梯部；第三阶梯部的外径小于第四阶梯部的外径；

所述第三阶梯部的部分插入到所述第二阶梯部的盲孔中，且所述导电环套在所述第三阶梯部的外插入部分，并被夹在盲孔外的筒壁与第四阶梯部之间。

9.如权利要求8所述的具有状态指示功能的转换开关，其特征在于：

所述推杆的中部具有凸出的台阶；

所述第四阶梯部内朝下开有台阶孔，与所述推杆的台阶配合，推杆向上运动时，将下绝缘套、导电环和上绝缘套一起推动。

10.如权利要求1-9任一项所述的具有状态指示功能的转换开关的初始状态与到位状态的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

对由上端的导电片构成的开关电路和由下端的导电片构成的开关电路的导通与断开状态进行检测；

若检测到由上端的导电片构成的开关电路处于导通状态，而由下端的导电片构成的开关电路处于断开状态，则判断转换开关处于初始状态；

若检测到由下端的导电片构成的开关电路由断开变为导通状态，而由上端的导电片构成的开关电路处于断开状态，则判断转换开关处于到位状态。

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