本发明公开了一种分段接通式拉力开关，包括开关基体、活动电极组件和多个固定电极组件，开关基座中心开有阶梯通孔，四周外侧面上开有多个凹槽，活动电极组件容置在该阶梯通孔内，固定电极组件安装在各凹槽内，该活动电极组件上设置有多个活动电极，该活动电极组件可在阶梯通孔内轴向移动，通过施加不同大小的拉力，拉动活动电极组件在阶梯通孔内移动，以使其上的活动电极与不同的固定电极组件导通，形成不同的导通回路，实现分段接通控制。本发明的开关结构简单，在相应的输入拉力条件下闭合或断开对应的开关组，起到对运动物体运动中间过程和受力情况精确控制的目的，并且对于开关的闭合拉力范围可根据实际使用需求进行调整。
1.一种分段接通式拉力开关，包括开关基座(3)、活动电极组件(7)和多个固定电极组件(8)，其特征在于，
所述开关基座(3)中心开有阶梯通孔，四周外侧面上开有多个凹槽，所述活动电极组件(7)容置在该阶梯通孔内，所述固定电极组件(8)安装在各凹槽内，该活动电极组件(7)上设置有多个活动电极(73)，该活动电极组件(7)可在所述阶梯通孔内轴向移动，通过施加不同大小的拉力，拉动活动电极组件(7)在阶梯通孔内移动不同的距离，以使其上的活动电极(73)与不同的固定电极组件(8)导通，形成不同的导通回路，实现分段接通控制；
其中，所述的活动电极组件(7)包括拉杆(71)、绝缘套(72)和活动电极(73)，其中，所述活动电极(73)为筒体，中心开有螺纹通孔，筒体外周壁沿周向布置有多个电极触片，各电极触片在筒体轴向上错位布置，所述绝缘套(72)套装在活动电极(73)筒体的通孔内，所述拉杆(71)同轴套装在该绝缘套(72)的中心，该绝缘套(72)将拉杆(71)和活动电极(73)绝缘隔离，在轴向上拉动拉杆(71)，即可使活动电极(73)上的不同的电极触片与相应的固定电极组件(8)接触导通。
2.根据权利要求1所述的分段接通式拉力开关，其特征在于，所述拉杆(71)上套接有弹簧(4)，其一端抵接在绝缘套(72)端面上，另一端抵接在开关基座(3)上，用于对抗施加在拉杆(71)上的拉力，从而根据该拉力大小产生不同程度的形变，使得活动电极(73)的电极触片与不同的固定电极组件(8)接触导通。
3.根据权利要求1或2所述的分段接通式拉力开关，其特征在于，所述固定电极组件(8)包括电极座(81)、固定电极触片(82)、导电螺钉(83)和焊片(84)，其中，所述固定电极触片(82)和焊片(84)设置在电极座(81)相对的两侧面上，并通过该导电螺钉(83)固定，以使固定电极触片(82)和焊片(84)相互导通，该固定电极触片(82)用于与活动电极组件(7)上的活动电极触片接触导通。
4.根据权利要求1或2所述的分段接通式拉力开关，其特征在于，所述多个固定电极组件(8)中的其中一个为公共电极，其中的焊片(84)与外部电路连接，该固定电极组件(8)中的固定电极触片(82)在拉杆(71)移动过程中始终保持与活动电极组件(7)的一个活动电极触片接触导通。
5.根据权利要求1或2所述的分段接通式拉力开关，其特征在于，所述活动电极组件(7)的活动电极触片与固定电极组件(8)的固定电极触片接触选择通过所施加的拉力大小进行切换，即施加的拉力大小在一段范围内时，活动电极触片与其中一个固定电极触片接触导通，在另一段范围内时活动电极触片切换到与另一个固定电极触片接触导通。
6.根据权利要求3所述的分段接通式拉力开关，其特征在于，所述固定电极触片(82)为“π”型结构，所述活动电极触片为条状结构，以与该“π”型结构滑动接触。
7.根据权利要求1、2或6所述的分段接通式拉力开关，其特征在于，所述拉力开关还具有盒盖(2)和盒体(1)，其中所述盒盖(2)盖在盒体(1)上，内部形成腔体，所述开关基座(3)装在该腔体内。
8.根据权利要求1或2所述的分段接通式拉力开关，其特征在于，所述活动电极(73)上的活动电极触片数量为四个，在筒体周向上垂直于拉杆轴向正交对称布置。
分段接通式拉力开关
技术领域
[0001] 本发明属于行程开关领域，特别涉及一种根据外部输入拉力大小分段接通的拉力开关。
背景技术
[0002] 行程开关是一种常用的小电流主令电器，利用机械运动部件的碰撞使其触头动作来实现接通或分断控制电路，达到一定的控制目的。通常这类开关被用来限制机械运动的位置或行程，使运动机械按一定位置或行程自动停止、方向运动、变速运动或自动往返运动等。
[0003] 目前，行程开关的种类繁多，针对不同的使用环境，类型各异，现有的行程开关一般以位置变量作为开关转换的主控因素，偏向于终端限位保护，当使用环境中对运动中间环节较为关注或对运动件的受力情况比较敏感时，常用行程开关不能满足其使用需求。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于提出一种分段接通式拉力开关，根据外部输入拉力大小，控制不同组别开关的接通与断开，实现分段接通控制。
[0005] 实现本发明目的所采用的具体技术方案如下：
[0006] 一种分段接通式拉力开关，包括开关基座、活动电极组件和多个固定电极组件，其特征在于，
[0007] 所述开关基座中心开有阶梯通孔，四周外侧面上开有多个凹槽，所述活动电极组件容置在该阶梯通孔内，所述固定电极组件安装在各凹槽内，该活动电极组件上设置有多个活动电极，该活动电极组件可在所述阶梯通孔内轴向移动，通过施加不同大小的拉力，拉动活动电极组件在阶梯通孔内移动，以使其上的活动电极与不同的固定电极组件导通，形成不同的导通回路，实现分段接通控制。
[0008] 作为本发明的改进，所述的活动电极组件包括拉杆、绝缘套和活动电极，其中，所述活动电极为筒体，中心开有螺纹通孔，筒体外周壁沿周向布置有多个电极触片，各电极触片在筒体轴向上错位布置，所述绝缘套套装在活动电极筒体的通孔内，所述拉杆同轴套装在该绝缘套的中心，该绝缘套将拉杆和活动电极绝缘隔离，在轴向上拉动拉杆，即可使活动电极上的不同的电极触片与相应的固定电极组件接触导通。
[0009] 作为本发明的改进，所述拉杆上套接有弹簧，其一端抵接在绝缘套端面上，另一端抵接在开关基座上，用于对抗施加在拉杆上的拉力，从而根据该拉力大小产生不同程度的形变，使得活动电极的电极触片与不同的固定电极组件接触导通。
[0010] 作为本发明的改进，所述固定电极组件包括电极座、固定电极触片、导电螺钉)和焊片，其中，所述固定电极触片和焊片设置在电极座相对的两侧面上，并通过该导电螺钉固定，以使固定电极触片和焊片相互导通，该固定电极触片用于与活动电极组件上的活动电极触片接触导通。
[0011] 作为本发明的改进，所述多个固定电极组件中的其中一个为公共电极，其中的焊片与外部电路连接，该固定电极组件中的固定电极触片在拉杆移动过程中始终保持与活动电极组件的一个活动电极触片接触导通。
[0012] 作为本发明的改进，所述活动电极组件的活动电极触片与固定电极组件的固定电极触片接触选择通过施加的拉力大小进行切换，即施加的拉力大小在一段范围内时，活动电极触片与其中一个固定电极触片接触导通，在另一段范围内时活动电极触片切换到与另外一个固定电极触片接触导通。
[0013] 作为本发明的改进，所述固定电极触片为“π”型结构，所述活动电极触片为条状结构，以与该“π”型结构滑动接触。
[0014] 作为本发明的改进，所述拉力开关还具有盒盖和盒体，其中所述盒盖盖在盒体上，内部形成腔体，所述开关基座装在该腔体内。
[0015] 作为本发明的改进，所述活动电极上的活动电极触片数量为四个，在筒体周向上垂直于拉杆轴向正交布置。
[0016] 作为本发明的改进，所述活动电极上的活动电极触片数量在筒体轴向上依次错位一定距离。
[0017] 本发明的分段接通式拉力开关通过位于开关基座中心孔的拉杆接收外部输入拉力F，使开关内活动电极组件向拉力输入方向运动，并压缩开关内弹簧产生平衡抗力，活动电极组件在受到该大小的拉力时运动到的相应位置，可以使活动电极组件上沿周向分布的活动电极触片与位于开关基座周向凹槽内的固定电极触片接触导通，根据拉力大小，精确控制预设的多路开关中的某一对应开关组导通。
[0018] 本发明的活动电极上的活动电极触片数量和在周向上的位置可以根据实际需求进行设置，在轴向上错位的距离可以根据拉力分段要求进行具体设置，固定电极组件的数量以及其安装位置应该与活动电极触片对应，其可以根据活动电极触片的具体位置和数量进行设置和调整。
[0019] 本发明的开关安装到使用机构上之后，通过拉杆上的螺纹孔与外部拉力传输机构连接，当外部输入拉力在0～F1N范围内时，K1路开关始终处于闭合状态，当外部输入拉力在F2～F3范围内时，K2路开关闭合，依次类推，当外部输入拉力在FN～FN+1范围内时，KN路开关闭合。通过对外部拉力大小的感受，实现不同电路接通与断开功能。
[0020] 本发明结构简单，能够通过对外部力学环境的准确接收，在相应的输入拉力条件下闭合或断开对应的开关组，起到对运动物体运动中间过程和受力情况精确控制的目的，并且对于开关的闭合拉力范围可根据实际使用需求进行调整。另外，本发明的开关为独立封装结构，具有与外部连接的标准机械接口和标准电气接口，具有较强的通用性。
附图说明
[0021] 图1为本实施例的开关的结构示意图。
[0022] 图2本实施例的开关右视剖截面图；
[0023] 图3为本实施例的开关前视剖截面图；
[0024] 图4为本实施例的开关后视局部剖截面图；
[0025] 图5为本实施例的活动电极组件结构图；
[0026] 图6为本实施例的固定电极组件结构图；
[0027] 图7为本实施例的开关电原理图。
[0028] 图中：1-盒体、2-盒盖、3-开关基座、4-弹簧、5-盖板、6-螺钉、7-活动电极组件、71-拉杆、72-绝缘套、73-活动电极、8-固定电极组件、81-电极座、82-固定电极触片、83-导电螺钉、84-焊片、9-插头、10-固定螺钉、11-弹垫、12-平垫、13-螺钉。
具体实施方式
[0029] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
[0030] 图1-4所示为本实施例的开关结构示意图，该拉力开关包括盒体1、盒盖2、开关基座3、弹簧4、盖板5、螺钉6、活动电极组件7、固定电极组件8、插头9、固定螺钉10、弹垫11、平垫12、螺钉13。
[0031] 盒盖2盖在盒体1上，内部形成腔体，开关基座3装在腔体内。开关基座3为方形体，中心开有阶梯通孔，四周侧面上开有凹槽，活动电极组件7容置在阶梯通孔内，多个固定电极组件8分别安装在各凹槽内。活动电极组件7可以在阶梯通孔内轴向移动，活动电极组件7上设置有多个活动电极73，通过采用不同的拉力控制活动电极组件7在阶梯通孔内移动不同的距离，使其上的导电极与不同的固定电极组件8导通，实现多路开关控制。
[0032] 如图5所示，活动电极组件7包括拉杆71、绝缘套72和活动电极73，活动电极73为筒体结构，中心开有螺纹通孔，筒体外周壁沿周向布置有多个电极触片，各电极触片在筒体轴向上错位布置。绝缘套72套装在筒体通孔内，与筒体螺纹连接。拉杆71同轴套装在绝缘套72的中心，该绝缘套72用于将拉杆71和活动电极73绝缘隔离。在轴向上拉动拉杆71，即可使活动电极73上的不同的电极触片与相应的固定电极组件8接触导通。
[0033] 拉杆71上可以套接有弹簧4，其一端抵接在绝缘套72端面上，另一端抵接在开关基座3上，用于对抗施加在拉杆71上的拉力，根据拉力大小产生不同程度的形变，从而获得不同的行程。
[0034] 如图6所示，固定电极组件8通过固定螺钉10、弹垫11、平垫12固定安装在开关基座3侧面上的凹槽内。固定电极组件8包括电极座81、固定电极触片82、导电螺钉83和焊片84。固定电极触片82和焊片84分别设置在电极座81相对的两侧面上，并通过导电螺钉83固定，使固定电极触片82和焊片84相互导通。固定电极触片82用于与活动电极组件7上的活动电极触片接触导通，固定电极触片82可以为“π”型结构，相应地活动电极触片可以为条状结构，条状结构与“π”型结构滑动接触。其中一个固定电极组件8为公共电极，其中的固定电极触片82在拉杆移动过程中始终保持与活动电极组件7的活动电极触片接触导通。
[0035] 装配时先将绝缘套72和活动电极73装在拉杆71尾部形成活动电极组件7，三者采用螺纹连接，然后将弹簧4套入拉杆71头部，一起装入开关基座3的中心孔，中心孔尾部盖上盖板5，并用螺钉6固定盖板5，再将固定电极82、焊片84使用导电螺钉83固定在电极座81之上，一起装入开关基座3的周向凹槽，用固定螺钉10、弹垫11、平垫12固定，将焊片84与插头9对应点使用导线进行连接，最后将开关基座3通过螺钉13固定在盒体1内腔底面，盖上盒盖2，并用螺钉13固定，插头9通过螺钉13固定在盒体1的侧面开孔处。
[0036] 本实施例工作过程如下：通过外部传力杆与拉杆71连接，向开关输入拉力，活动电极组件7在拉力作用下沿拉力方向运动，并压缩弹簧4，弹簧4产生相应的压缩抗力并与输入拉力达到平衡，在活动电极组件7运动过程中，作为开关公共极的一组固定电极组件8的固定电极触片82始终与活动电极组件7的一组活动电极触片接触导通，作为开关另一极的不同组别固定电极组件8的固定电极触片82与活动电极组件7中的某组活动电极触片接触或断开，实现开关的导通或断开控制。如图7所示，在拉力输入为0～F1范围内时，开关K1处于持续闭合状态，其余开关组处于断开状态，在拉力输入为F2～F3范围内时，开关K2处于持续闭合状态，其余开关组处于断开状态，以此类推，在拉力输入为FN～FN+1范围内时，开关KN处于持续闭合状态，其余开关组处于断开状态，以输入力F的大小为控制因素，实现电路的分段控制。当输入力释放后，活动电极组件7在弹簧4的抗力作用下，恢复到原始位置。
[0037] 本实施例中的拉杆71施加的拉力可以通过传力杆施加，本实施例中的活动电极73上的活动电极触片数量和在周向上的位置可以根据实际需求进行设置，例如触片数量可以为4个，在周向上垂直于拉杆轴向正交布置，在轴向上错位的距离可以根据拉力分段要求进行具体设置，固定电极组件8的数量以及其安装位置应该与活动电极触片对应，其可以根据活动电极触片的具体位置和数量进行设置和调整。拉力F1、F2、F3、…、FN的大小可以实际需要具体设定和调整。
