姿态开关的制作方法

1.本发明涉及水下探测器领域，尤其涉及一种姿态开关。


背景技术：

2.目前水下探测器越来越多，为了全面收集水下探测数据或进行其它试验活动，一些水下探测器往往在水下系留作业半年之久。由于水下环境复杂多变，往往在探测器水下作业过程中，系留锁断开或被人为打捞上岸。这些行为常导致探测数据的丢失和探测器上先进探测技术的泄露风险。
3.现今一些航行器在下水前设置了工作时长，通过到达设定工作时间时进水自毁完成数据销毁；一些航行器的数据擦除装置启动开关与某个孔盖相连，当拆卸该孔盖时即可触动擦除装置开关完成数据擦除。这些装置在一定程度上可以实现数据擦除，保护数据或技术不外泄，但是也存在很大的风险。如果航行器在工作时间内意外浮出水面，或者打捞人员没有拆卸与擦除装置关联的孔盖，都会使擦除装置失效。
4.针对现有技术无法快速实现保护数据、无法及时进行数据消除的问题，目前还没有一个有效的解决方法。


技术实现要素：

5.为解决上述问题，本发明提供了一种姿态开关，利用探测器姿态从垂直到水平的状态改变，使重块在重力的作用下带动连接轴转动，解除内部的限位，促使推杆在弹性件的作用下动作，推动钮子开关扭动，完成开关的功能。
6.为达到上述目的，本发明实施例提供了一种姿态开关，设于探测器中，其轴线方向与所述探测器轴线方向垂直，包括：固定筒，所述固定筒包括相对的第一固定端与第二固定端，所述第一固定端由控制杆后插入后与控制杆连接，所述第二固定端插入有推杆，所述固定筒靠近所述第二固定端的侧壁开设有至少一个装卡槽，用于装卡定位件；所述控制杆包括第一控制槽与第二控制槽，所述第一控制槽与第二控制槽通过连通槽连通，所述第二控制槽较第一控制槽更靠近所述固定筒；基座，所述基座的内壁与所述固定筒的外壁连接；所述推杆包括插入所述固定筒的主体部及位于所述基座的内部的推动部，所述主体部外侧套设有弹性件，所述弹性件由所述定位件及所述基座共同限位，所述推动部朝向所述第二固定端的一面为斜面；钮子开关，所述钮子开关的拨动杆穿过所述基座的侧壁并与所述推动部的斜面接触；套筒，所述套筒套设于所述控制杆及固定筒外侧；圆环，所述圆环位于所述套筒与所述固定筒之间的空间内并与所述套筒连接，在初始状态下与所述推杆共同将所述装卡定位件固定在装卡槽中；连接轴，所述连接轴的一端依次穿过所述套筒的一侧、控制杆及套筒另一侧，另一端位于所述套筒的外侧，所述连接轴的两端分别固定一个重块，所述连接轴位于控制杆内的部分在初始状态下位于所述第一控制槽中，在姿态变化时可通过所述连通槽进入所述第二控制槽，以解除定位件对弹性件的限位后使推动部推动拨动杆至钮子开关开启。
7.进一步可选的，所述控制杆的侧壁开设有第一沟槽；所述套筒与第一沟槽对应位置开设有第二沟槽；所述第一沟槽与所述第二沟槽位置对应时，通过保险叉将所述控制杆与所述套筒固定。
8.进一步可选的，所述连接轴包括扁平部及自扁平部向两侧延伸的两个连接部；所述扁平部为平板状结构，当旋转至其平面与所述连通槽的所属平面平行时，所述扁平部从所述第一控制槽移动到所述第二控制槽；两个连接部分别自所述控制杆的两侧伸出，每个连接部均套设一个重块；所述重块与对应的连接部通过螺钉连接。
9.进一步可选的，所述固定筒的侧壁开设有四个装卡槽，所述四个装卡槽在所述固定筒的侧壁的周向上均匀分布。
10.进一步可选的，所述定位件为钢球。
11.进一步可选的，所述推杆的主体部的外侧壁设有挡片，在初始状态下所述挡片由所述定位件限位；所述基座的内部设有径向延伸的挡块；所述弹性件设于所述挡片与所述挡块之间。
12.进一步可选的，所述弹性件为弹簧，在初始状态下为压缩状态。
13.进一步可选的，所述控制杆与所述固定筒通过螺钉固定；所述圆环与所述套筒通过螺钉固定。
14.进一步可选的，所述套筒与所述固定筒之间的空间可容置所述定位件。
15.进一步可选的，所述第一控制槽与所述第二控制槽均为圆柱形通孔。
16.上述技术方案具有如下有益效果：本发明实施例通过设计了偏心重块，利用探测器姿态从垂直到水平的状态改变，取得偏心重块在重力的作用下带动连接轴转动，解除姿态开关内的位置限制，促使推杆在弹性件作用下动作，推动钮子开关扭动，完成开关的功能，性能稳定、可靠性高等特点，当探测器姿态发生改变时能够快速动作，从而使探测器内的自毁装置启动，有效防止探测器携带的技术丢失。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1是本发明实施例提供的姿态开关的初始状态结构示意图；
19.图2是本发明实施例提供的姿态开关的初始状态剖面结构示意图；
20.图3本发明实施例提供的初始状态时重块与连接轴的状态示意图；
21.图4本发明实施例提供的姿态开关姿态变化后的剖面结构示意图；
22.图5是本发明实施例提供的姿态变化后重块与轴状态示意图；
23.图6是本发明实施例提供的连接轴的结构示意图；
24.图7是本发明实施例提供的控制杆的结构示意图；
25.图8是本发明实施例提供的控制杆的剖面结构示意图。
26.附图标记：1-基座；2-套筒；3-重块；4-连接轴；401-扁平部；402-连接部；5-控制杆；501-连通槽；502-第一控制槽；503-第二控制槽；6-固定筒；7-推杆；8-定位件；9-弹性
件；10-保险叉；11-钮子开关；12-螺钉；13-圆环。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.本发明实施例提供了一种姿态开关，设于探测器中，其轴线方向与探测器轴线方向垂直，如图1、图2所示，该姿态开关包括：固定筒6，固定筒6包括相对的第一固定端与第二固定端，第一固定端由控制杆5后插入后与控制杆5连接，第二固定端插入有推杆7，固定筒6靠近第二固定端的侧壁开设有至少一个装卡槽，用于装卡定位件8；控制杆5包括第一控制槽502与第二控制槽503，第一控制槽502与第二控制槽503通过连通槽501连通，第二控制槽503较第一控制槽502更靠近固定筒6；基座1，基座1的内壁与固定筒6的外壁连接；推杆7包括插入固定筒6的主体部及位于基座1的内部的推动部，主体部外侧套设有弹性件9，弹性件9由定位件8及基座1共同限位，推动部朝向第二固定端的一面为斜面；钮子开关11，钮子开关11的拨动杆穿过基座1的侧壁并与推动部的斜面接触；套筒2，套筒2套设于控制杆5及固定筒6外侧；圆环13，圆环13位于套筒2与固定筒6之间的空间内并与套筒2连接，在初始状态下与推杆7共同将装卡定位件8固定在装卡槽中；连接轴4，连接轴4的一端依次穿过套筒2的一侧、控制杆5及套筒2另一侧，另一端位于套筒2的外侧，连接轴4的两端分别固定一个重块3，连接轴4位于控制杆5内的部分在初始状态下位于第一控制槽502中，在姿态变化时可通过连通槽501进入第二控制槽503，以解除定位件8对弹性件9的限位后使推动部推动拨动杆至钮子开关11开启。
29.如图1所示，图中的水平方向即为姿态开关的轴线方向，姿态开关的轴线方向与水下探测器的轴线方向垂直。在初始状态下，即水下探测器垂直系留在水下工作时，姿态开关水平设置，即姿态开关的轴线方向为水平方向。
30.如图1、图2所示，初始状态下，控制杆5插入到固定筒6的一端，套筒2套设在控制杆5与固定筒6的外侧，并且圆环13设于套筒2与固定筒6之间。控制杆5与固定筒6之间，套筒2与圆环13之间分别进行固定连接。
31.连接轴4从套筒2一侧的圆孔内插入并从控制杆5的第一控制槽502内穿过，最后从套筒2的另一侧穿出，连接轴4的两端分别固定有一个重块3。
32.固定筒6的侧壁上开设有至少一个装卡槽，装卡槽中装卡有定位件8，定位件8通过外侧的圆环13与内侧的推杆7进行定位。推杆7自固定筒6的另一端插入固定筒6，外侧套设有弹性件9。基座1靠近其中一端的内壁与固定筒6的另一端连接，如此将推杆7容置入固定筒6的空腔与基座1空腔中。此时，定位件8与基座1内壁共同限位推杆7，使其不会对钮子开关11进行动作。钮子开关11装在基座1上，拨动杆深入基座1内部，钮子开关11还连接有数据擦除装置，当开关打开时完成水下探测器的数据擦除。
33.具体的，推杆7包括主体部及推动部，主体部设于固定筒6内腔中，推动部设于基座1内腔中，推动部包括一个斜面，初始状态下，推动部与钮子开关11的拨动杆接触而不会对其造成影响。
34.作为一种可选的实施方式，基座1通过螺纹连接拧紧在固定筒6壁上。
35.图3本发明实施例提供的初始状态时重块3与连接轴4的状态示意图，如图3所示，在初始状态下，也即探测器垂直系留在水下工作时，姿态开关横放在探测器内，姿态开关轴线处于水平方向，与探测器系留方向垂直，重块3在重力作用下质心在下方，重块3与重块质心的连线与姿态开关的轴线垂直，连接轴4在重块3的带动下，连接轴4不能横向移动，从而不能从第一控制槽502移动到第二控制槽503内。
36.图4本发明实施例提供的姿态开关姿态变化后的剖面结构示意图，如图4所示，当探测器遭遇意外情况从垂直状态转为水平状态时，姿态开关随探测器转动，姿态开关的轴线方向处于垂直方向，与探测器轴线垂直。结合图5可知，重块3在重力作用下带动连接轴4在第一控制槽502中转动，转动后连接轴4可从第一控制槽502移动到第二控制槽503中，此时套筒2下移，圆环13不再对定位件8进行限位，定位件8从装卡槽中脱落，在弹性件9的作用下，推杆7向上移动，推动部推动钮子开关11的拨动杆动作，完成开关的开启。
37.作为一种可选的实施方式，控制杆5的侧壁开设有第一沟槽；套筒2与第一沟槽对应位置开设有第二沟槽；第一沟槽与第二沟槽位置对应时，通过保险叉10将控制杆5与套筒2固定。
38.如图2所示，当姿态开关未装配到探测器时，需要安装一个保险结构，本实施例在套筒2与控制杆5上均设置了对应的沟槽，并通过保险叉10将二者相对位置固定，待安装到探测器后再将保险叉10取下，从而保证安装过程中该姿态开关放置状态改变时不发生误动。
39.作为一种可选的实施方式，如图6所示，连接轴4包括扁平部401及自扁平部401向两侧延伸的两个连接部402；扁平部401为平板状结构，当旋转至其平面与连通槽501的所属平面平行时，扁平部401从第一控制槽502移动到第二控制槽503；两个连接部402分别自控制杆5的两侧伸出，每个连接部402均套设一个重块3；重块3与对应的连接部402通过螺钉12连接。
40.如图6所示，连接轴4中部为一个平板状的扁平部401，两侧为连接部402，扁平部401在初始状态下置于第一控制槽502中，如图3、图6、图7所示，重块3在重力作用下置心在下方，重块3与重块质心的连线与姿态开关轴线垂直，连接轴4在重块3的带动下使扁平部401的扁平面与控制杆5的轴线垂直，也即与连通槽501的所在平面垂直，此时，连接轴4不能从第一控制槽502进入第二控制槽503中。
41.如图5、图6、图7所示，姿态变化后，重块3在重力作用下带动连接轴4在第一控制槽502中转动，使扁平部401的扁平面与连通槽501所在平面平行，并在重力作用下从第一控制槽502移动到第二控制槽503中。
42.作为一种可选的实施方式，固定筒6的侧壁开设有四个装卡槽，四个装卡槽在固定筒6的侧壁的周向上均匀分布。
43.为提高限位可靠性，本实施例在固定筒6的侧壁设置四个定位件8，分别装卡在对应的装卡槽中，四个装卡槽在固定筒6的侧壁上均匀分布。
44.作为一种可选的实施方式，定位件8为钢球。
45.作为一种可选的实施方式，推杆7的主体部的外侧壁设有挡片，在初始状态下挡片由定位件8限位；基座1的内部设有径向延伸的挡块；弹性件9设于挡片与挡块之间。
46.为实现对推杆7的限位，本实施例在推杆7的主体部外侧设置有挡片，挡片一侧被定位件8限位，另一端与弹性件9连接或接触。基座1的内部也设有挡块，弹性件9的另一端与挡块连接或接触，以完成初始状态下对推杆7的定位。
47.在姿态变化后，定位件8从装卡槽中脱落，推杆7受弹性件9的弹力沿轴线向固定筒6的第一固定端移动，从而带动推动部作用于拨动杆，使钮子开关11开启。
48.作为一种可选的实施方式，弹性件9为弹簧，在初始状态下为压缩状态。
49.在初始状态下弹簧处于压缩状态以储存弹性势能，在姿态变化后，推动推杆7移动。
50.作为一种可选的实施方式，控制杆5与固定筒6通过螺钉12固定；圆环13与套筒2通过螺钉12固定。
51.作为一种可选的实施方式，套筒2与固定筒6之间的空间可容置定位件8。
52.定位件8脱落后进入套筒2与固定筒6之间的空间内，不会脱出整个姿态开关。
53.作为一种可选的实施方式，如图7所示，第一控制槽502与第二控制槽503均为圆柱形通孔。
54.姿态开关的安装方法如下：将控制杆插入到固定筒内，将套筒套在圆环上，并分别用螺钉连接。将控制杆插入到套筒内，并将保险叉插入到套筒、控制杆上的沟槽内。将连接轴从套筒上端的圆孔内插入，连接轴从控制杆上的第一控制槽内穿过，从套筒另一端穿出。将2个重块分别套在连接轴两端，并用螺钉将重块固定在连接轴上。将4个钢球分别从固定筒下端的4个圆孔内装入，并将推杆从固定筒的下端插入，将弹簧套在推杆上。将基座通过螺纹连接拧到固定筒上，并将钮子开关安装在基座上，且使钮子开关顶端与推杆斜面接触。
55.上述技术方案具有如下有益效果：本发明实施例通过设计了偏心重块，利用探测器姿态从垂直到水平的状态改变，取得偏心重块在重力的作用下带动连接轴转动，解除姿态开关内的位置限制，促使推杆在弹性件作用下动作，推动钮子开关扭动，完成开关的功能，性能稳定、可靠性高等特点，当探测器姿态发生改变时能够快速动作，从而使探测器内的自毁装置启动，有效防止探测器携带的技术丢失。
56.以上发明的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上内容仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种姿态开关，设于探测器中，其轴线方向与所述探测器轴线方向垂直，其特征在于，包括：固定筒，所述固定筒包括相对的第一固定端与第二固定端，所述第一固定端由控制杆后插入后与控制杆连接，所述第二固定端插入有推杆，所述固定筒靠近所述第二固定端的侧壁开设有至少一个装卡槽，用于装卡定位件；所述控制杆包括第一控制槽与第二控制槽，所述第一控制槽与第二控制槽通过连通槽连通，所述第二控制槽较第一控制槽更靠近所述固定筒；基座，所述基座的内壁与所述固定筒的外壁连接；所述推杆包括插入所述固定筒的主体部及位于所述基座的内部的推动部，所述主体部外侧套设有弹性件，所述弹性件由所述定位件及所述基座共同限位，所述推动部朝向所述第二固定端的一面为斜面；钮子开关，所述钮子开关的拨动杆穿过所述基座的侧壁并与所述推动部的斜面接触；套筒，所述套筒套设于所述控制杆及固定筒外侧；圆环，所述圆环位于所述套筒与所述固定筒之间的空间内并与所述套筒连接，在初始状态下与所述推杆共同将所述装卡定位件固定在装卡槽中；连接轴，所述连接轴的一端依次穿过所述套筒的一侧、控制杆及套筒另一侧，另一端位于所述套筒的外侧，所述连接轴的两端分别固定一个重块，所述连接轴位于控制杆内的部分在初始状态下位于所述第一控制槽中，在姿态变化时可通过所述连通槽进入所述第二控制槽，以解除定位件对弹性件的限位后使推动部推动拨动杆至钮子开关开启。2.根据权利要求1所述的姿态开关，其特征在于：所述控制杆的侧壁开设有第一沟槽；所述套筒与第一沟槽对应位置开设有第二沟槽；所述第一沟槽与所述第二沟槽位置对应时，通过保险叉将所述控制杆与所述套筒固定。3.根据权利要求1所述的姿态开关，其特征在于：所述连接轴包括扁平部及自扁平部向两侧延伸的两个连接部；所述扁平部为平板状结构，当旋转至其平面与所述连通槽的所属平面平行时，所述扁平部从所述第一控制槽移动到所述第二控制槽；两个连接部分别自所述控制杆的两侧伸出，每个连接部均套设一个重块；所述重块与对应的连接部通过螺钉连接。4.根据权利要求1所述的姿态开关，其特征在于：所述固定筒的侧壁开设有四个装卡槽，所述四个装卡槽在所述固定筒的侧壁的周向上均匀分布。5.根据权利要求1所述的姿态开关，其特征在于：所述定位件为钢球。6.根据权利要求1所述的姿态开关，其特征在于：所述推杆的主体部的外侧壁设有挡片，在初始状态下所述挡片由所述定位件限位；所述基座的内部设有径向延伸的挡块；所述弹性件设于所述挡片与所述挡块之间。
7.根据权利要求6所述的姿态开关，其特征在于：所述弹性件为弹簧，在初始状态下为压缩状态。8.根据权利要求1所述的姿态开关，其特征在于：所述控制杆与所述固定筒通过螺钉固定；所述圆环与所述套筒通过螺钉固定。9.根据权利要求1所述的姿态开关，其特征在于：所述套筒与所述固定筒之间的空间可容置所述定位件。10.根据权利要求1所述的姿态开关，其特征在于：所述第一控制槽与所述第二控制槽均为圆柱形通孔。

技术总结
本发明实施例公开了一种姿态开关，通过设计了偏心重块，利用探测器姿态从垂直到水平的状态改变，使得偏心重块在重力的作用下带动连接轴转动，使连接轴从第一控制槽进入第二控制槽中，进一步解除姿态开关内定位件对推杆的限位设置，促使推杆在弹性件作用下动作，推动钮子开关扭动，完成开关的功能，进而实现数据擦除。性能稳定、可靠性高等特点，当探测器姿态发生改变时能够快速动作，从而使探测器内的自毁装置启动，有效防止探测器携带的技术丢失。有效防止探测器携带的技术丢失。有效防止探测器携带的技术丢失。


技术研发人员：关静岩 李瑞 张丽莎 陈英杰 白翼虎 冯丽娜
受保护的技术使用者：山西汾西重工有限责任公司
技术研发日：2023.04.04
技术公布日：2023/7/18