CN210378887U

CN210378887U - 一种万向型惯性开关

Info

Publication number: CN210378887U
Application number: CN201921857730.8U
Authority: CN
Inventors: 赵昕亮; 冯高鹏; 钱立新; 卢永刚
Original assignee: General Engineering Research Institute China Academy of Engineering Physics
Current assignee: General Engineering Research Institute China Academy of Engineering Physics
Priority date: 2019-10-31
Filing date: 2019-10-31
Publication date: 2020-04-21
Anticipated expiration: 2029-10-31

Abstract

本实用新型公开了一种万向型惯性开关，包括壳体组件、电极结构、绝缘弹性体；壳体组件形成为内部为空的结构；电极结构安装在壳体组件内部；绝缘弹性体填充在壳体组件与电极结构之间；电极结构为万向型惯性开关的一个电极，敏感不同方向大于阈值的过载信号，接触壳体组件上的另一个电极来闭合开关；万向型惯性开关能够感应正轴向过载信号、负轴向过载信号、径向过载信号、以及其它合成方向上的过载信号，具有较强的适应性。

Description

一种万向型惯性开关

技术领域

本实用新型属于引信用惯性开关技术领域，具体涉及一种万向型惯性开关。

背景技术

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。

惯性开关是触发引信常用的一种重要组件，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。

传统惯性开关多采用弹簧质量块(专利公开号为CN204558356U的专利文献中示出)或悬臂梁质量块方案(专利公开号为CN106024508A的专利文献中示出)，其中质量块连接一个电极，在冲击载荷的作用下压缩弹簧或者悬臂梁接触另一个电极闭合开关，给出引信起爆所需的相应电信号。这些方案往往不能兼顾多个方向，如：弹簧质量块方案只能感受来自一个轴向的过载，无法感受径向过载或者反轴向过载信号；悬臂梁质量块方案只能感受径向过载，无法感受正负两个轴向过载。由于传统惯性开关的这些不足，其应用于触发引信时，对战斗部与目标的着角有较高的要求，只有满足着角要求才能适时起爆战斗部，因此传统惯性开关适应性不强，无法满足复杂的弹目交互条件。

为了解决以上问题我方研发出了一种万向型惯性开关。

发明内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种万向型惯性开关。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种万向型惯性开关，包括：

壳体组件；壳体组件形成为内部为空的结构；

电极结构；电极结构安装在壳体组件内部；

绝缘弹性体；绝缘弹性体填充在壳体组件与电极结构之间；

在壳体组件上连接有一电极，在电极结构上连接有另一相反电极；

开关不受超过设定的惯性过载作用时候，开关处于断开状态时，壳体组件不与电极结构导电接触；

开关受超过设定的任意方向惯性过载作用时候，开关处于闭合状态时，绝缘弹性体发生形变，壳体组件与电极结构导电接触。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的一种万向型惯性开关：

能感应正负轴向过载、径向过载、其它合成方向过载，从而真正实现万向功能，解决了复杂弹目交汇条件下的惯性触发起爆可靠性问题；

本实用新型的体积小、重量轻、装配简单、一致性好，适用于大批量生产装配。

附图说明

图1为万向型惯性开关剖视图；

图2为万向型惯性开关受正向加速度剖视图；

图3为万向型惯性开关受负向加速度剖视图；

图4为万向型惯性开关受侧向加速度剖视图；

图中：

1-外壳，2-球头电极，3-绝缘弹性体，4-内壳，5-正极导线，6-负极导线。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1所示，一种万向型惯性开关，包括：

壳体组件；壳体组件形成为内部为空的结构；

电极结构；电极结构安装在壳体组件内部；

绝缘弹性体3；绝缘弹性体3填充在壳体组件与电极结构之间；

开关受超过设定的任意方向惯性过载作用时候，开关处于闭合状态时，绝缘弹性体3发生形变，壳体组件与电极结构导电接触。

其中，电极结构作为敏感元件，绝缘弹性体3作为弹性支撑；

在一些实施例中，绝缘弹性体3表观弹性模量Ea根据设计响应g值选择；

如图1所示，壳体组件内形成有球形腔体；电极结构为球头电极2，球头电极2的第一端形成为球形结构，球形结构置于球形腔体内，球形腔体的开口端宽度小于球头电极2的直径。

本实施例采用球头电极2作为敏感元件，感受外界过载信号。

本实施例的万向型惯性开关可以敏感正轴向过载、负轴向过载、径向过载、及其它合成方向上的过载信号。

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)。

可通过结构尺寸调整实现三向等阈值响应或者三向不等阈值响应。

如图1所示，壳体组件包括外壳1与内壳4；外壳1的第一端形成为半球形结构；内壳4形成为圆柱形，内壳4安装在外壳1内部，且与外壳1导电连接；内壳4的第一端与外壳1的第一端内部形成球形腔体。

在一些实施例中，外壳1、内壳4均采用紫铜材料制成，且表面镀银处理；

在一些实施例中，外壳1、内壳4的两者边缘处进行焊接；

如图1所示，球头电极2的第二端形成为一杆件，杆件与球形结构连接，杆件穿过内壳4中心通孔设置；杆件连接一电极。

如图1所示，绝缘弹性体3填充在杆件与内壳4之间。

在一些实施例中，球头电极2、内壳4在装配模具的约束下在两者之间加入绝缘橡胶后进行硫化，在两者壁面之间形成绝缘弹性体3；

如图1所示，内壳4的第一端形成为从外向内的弧面。

绝缘弹性体3为绝缘弹性材料制成。

绝缘弹性体3为绝缘橡胶材料制成。

如图1所示，在一些实施例中，在外壳1和内壳4中间焊接正极导线5，球头电极2尾端焊接负极导线6。

如图2所示，为万向型惯性开关受正轴向加速度的结构响应，球头电极2受大于正轴向阈值的正轴向加速度后向下运动，球头电极2与内壳4的边缘接触，正负电极导通，万向型惯性开关给出响应信号。

如图3所示，为万向型惯性开关受负轴向加速度的结构响应，球头电极2受大于负轴向阈值的负轴向加速度后向上运动，球头电极2与外壳1的内壁接触，正负电极导通，万向型惯性开关给出响应信号。

如图4所示，为万向型惯性开关受径向加速度的结构响应，球头电极2受径大于径向阈值的径向加速度后向内壳4的侧壁移动，同时由于球头电极2重心偏上，产生附加转矩，导致球头电极2的球头部分向内壳4的边缘倾斜，两个效应叠加作用导致球头电极2与内壳4的边缘接触，正负电极导通，万向型惯性开关给出响应信号。

本申请万向型惯性开关的正轴向过载阈值、负轴向过载阈值、径向过载阈值可根据需要设计成不同值，也可设计成相同值，从而实现更为广阔的应用场景。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。

Claims

1.一种万向型惯性开关，其特征在于，包括：

壳体组件；壳体组件形成为内部为空的结构；

电极结构；电极结构安装在壳体组件内部；

绝缘弹性体；绝缘弹性体填充在壳体组件与电极结构之间；

2.根据权利要求1所述的一种万向型惯性开关，其特征在于：壳体组件内形成有球形腔体；电极结构为球头电极，球头电极的第一端形成为球形结构，球形结构置于球形腔体内，球形腔体的开口端宽度小于球头电极的直径。

3.根据权利要求2所述的一种万向型惯性开关，其特征在于：壳体组件包括外壳与内壳；外壳的第一端形成为半球形结构；内壳形成为圆柱形，内壳安装在外壳内部，且与外壳导电连接；内壳的第一端与外壳的第一端内部形成球形腔体。

4.根据权利要求2或3所述的一种万向型惯性开关，其特征在于：球头电极的第二端形成为一杆件，杆件与球形结构连接，杆件穿过内壳中心通孔设置；杆件连接一电极。

5.根据权利要求4所述的一种万向型惯性开关，其特征在于：绝缘弹性体填充在杆件与内壳之间。

6.根据权利要求5所述的一种万向型惯性开关，其特征在于：内壳的第一端形成为从外向内的弧面。

7.根据权利要求6所述的一种万向型惯性开关，其特征在于：绝缘弹性体为绝缘弹性材料制成。

8.根据权利要求7所述的一种万向型惯性开关，其特征在于：绝缘弹性体为绝缘橡胶材料制成。