專利名稱：管狀開關(guān)以及用于連接該開關(guān)的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在通常狀態(tài)下是斷開的，可以由外部壓力瞬時(shí)接通，并且具有較長(zhǎng)探測(cè)距離的管狀開關(guān)及其連接裝置。
背景技術(shù)：
圖29表示一例傳統(tǒng)的長(zhǎng)距離開關(guān)(帶狀開關(guān))。
此開關(guān)由兩個(gè)帶狀導(dǎo)體1和2、絕緣膜3和一個(gè)包覆部件4構(gòu)成，其中帶狀導(dǎo)體1和2由經(jīng)過(guò)淬火并鍍有較厚的銅的彈性材料制成，絕緣膜3用于沿帶狀導(dǎo)體1和2的縱向夾持其兩側(cè)以使其基本平行，包覆部件4用于包覆上述部件，由高度耐腐蝕樹脂制成。
然而，上述傳統(tǒng)帶狀開關(guān)在整體上為條帶形狀，從而響應(yīng)于厚度方向的負(fù)載而工作。因此，其問(wèn)題在于探測(cè)方向受到限制。
另外，當(dāng)加以彎曲時(shí)它會(huì)受到損壞，從而不能應(yīng)用于不平整的場(chǎng)合或者彎曲位置。
而且，由于其條帶形狀，它應(yīng)當(dāng)沿其表面卷繞，并且缺乏彈性。因此，在須要重復(fù)其安裝和儲(chǔ)存的應(yīng)用場(chǎng)合其處理是麻煩的。
另外，因?yàn)槠鋷顚?dǎo)體須要保持平行，所以其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且價(jià)格昂貴。而且不能在實(shí)際中應(yīng)用此種長(zhǎng)距離開關(guān)。
還有，當(dāng)帶狀導(dǎo)體由于其持久形變而發(fā)生永久接觸，或者該導(dǎo)體斷裂時(shí)，不能方便地查出其斷裂點(diǎn)，使得難于維修，即使是局部損壞時(shí)也不能重復(fù)使用。
再者，其吸合力由結(jié)構(gòu)限定，難于事后改變其吸合力。
本發(fā)明的目的在于提供一種管狀開關(guān)，其中它具有耐久性，能安裝在任何位置，并可具有較長(zhǎng)的探測(cè)范圍，此外其缺陷易于發(fā)現(xiàn)、維修和調(diào)整，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有彈性，而且制造成本較低，還提供一種其連接裝置。
發(fā)明概述為了實(shí)現(xiàn)上述目的，提供了本發(fā)明權(quán)利要求1所述的實(shí)施例，一種管狀開關(guān)，包括一具有絕緣特性和彈性的管狀軟管部件，和多個(gè)具有撓性的導(dǎo)電部件，該導(dǎo)電部件螺旋形固定在軟管部件的內(nèi)表面上，使得在軟管部件的任意截面處該導(dǎo)電部件的表面都應(yīng)局部地暴露于軟管部件的內(nèi)部空間中。
本發(fā)明權(quán)利要求2所述的實(shí)施例，如權(quán)利要求1所述的管狀開關(guān)，其中軟管部件是透明或半透明的。
本發(fā)明權(quán)利要求3所述的實(shí)施例，如權(quán)利要求1或2所述的管狀開關(guān)，其中導(dǎo)電部件是由多根絞合的或編織的細(xì)金屬絲制成的裸露導(dǎo)線。
本發(fā)明權(quán)利要求4所述的實(shí)施例，如權(quán)利要求1或2所述的管狀開關(guān)，其中導(dǎo)電部件包括一具有撓性和/或彈性的導(dǎo)電層以及被設(shè)置成能與該導(dǎo)電層接觸的裸露導(dǎo)線部件。
本發(fā)明權(quán)利要求5所述的實(shí)施例，如權(quán)利要求4所述的管狀開關(guān)，其中所述導(dǎo)電層由導(dǎo)電橡膠或?qū)щ姌渲瞥伞?br> 本發(fā)明權(quán)利要求6所述的實(shí)施例，如權(quán)利要求1或2所述的管狀開關(guān)，其中導(dǎo)電部件包括交替螺旋形纏繞的一具有撓性和彈性的導(dǎo)電層和一具有撓性和彈性的絕緣層，以及纏繞在導(dǎo)電層外表面上的裸露導(dǎo)線部件；而且軟管部件由絕緣材料制成，并且包覆導(dǎo)電層、絕緣層和裸露導(dǎo)線部件。
本發(fā)明權(quán)利要求7所述的實(shí)施例，如權(quán)利要求1或2所述的管狀開關(guān)，其中導(dǎo)電部件包括間隙螺旋形纏繞的具有撓性和彈性的導(dǎo)電層，以及纏繞在該導(dǎo)電層外表面上的裸露導(dǎo)線部件；而且軟管部件由絕緣材料制成，并且包覆該導(dǎo)電層和裸露導(dǎo)線部件。
本發(fā)明權(quán)利要求8所述的實(shí)施例，如權(quán)利要求1所述的管狀開關(guān)，其中導(dǎo)電部件包括一裸露導(dǎo)線部件和一用于將該裸露導(dǎo)線部件與軟管部件接合的接合部件，該接合部件由具有撓性和彈性并且能夠附著于軟管部件上的材料制成。
本發(fā)明權(quán)利要求9所述的實(shí)施例，如權(quán)利要求8所述的管狀開關(guān)，其中裸露導(dǎo)線部件是含有編織成管狀的金屬絲的管狀網(wǎng)部件，而且接合部件插入該管狀網(wǎng)部件中。
本發(fā)明權(quán)利要求10所述的實(shí)施例，如權(quán)利要求8所述的管狀開關(guān)，其中裸露導(dǎo)線部件是金屬導(dǎo)線，包括單絲導(dǎo)線、絞合導(dǎo)線和平面網(wǎng)狀導(dǎo)線，而且接合部件由導(dǎo)電橡膠或?qū)щ姌渲瞥?，并且編繞有金屬導(dǎo)線。
本發(fā)明權(quán)利要求11所述的實(shí)施例，如權(quán)利要求8所述的管狀開關(guān)，其中導(dǎo)電部件包括裸露導(dǎo)線部件和接合部件，而且接合部件由具有撓性和彈性的導(dǎo)電橡膠或?qū)щ姌渲瞥?，其材料與制作軟管部件的材料相同并且能夠附著于軟管部件上，接合部件包覆該裸露導(dǎo)線部件并且將該導(dǎo)線與軟管部件接合。
本發(fā)明權(quán)利要求12所述的實(shí)施例，如權(quán)利要求8-11中任一權(quán)利要求所述的管狀開關(guān)，其中接合部件具有彈性，且為透明或半透明的管狀或索狀部件。
本發(fā)明權(quán)利要求13所述的實(shí)施例，一種管狀開關(guān)，包括一具有絕緣特性和彈性的管狀軟管部件；多個(gè)具有撓性的第一導(dǎo)電部件，其沿軟管部件縱向設(shè)置在其內(nèi)表面上；具有導(dǎo)電性和彈性的第一接合部件，用于將第一導(dǎo)電部件與軟管部件接合；具有撓性的第二導(dǎo)電部件，其沿軟管部件的縱向圍繞其徑向截面的中心設(shè)置在軟管部件中；以及具有導(dǎo)電性和彈性的第二接合部件，被設(shè)置成使其不與第一接合部件接觸，并且通過(guò)其支承部分將該第二導(dǎo)電部件支承在軟管部件上，其中支承部分在軟管部件的徑向截面中具有徑向延伸部分。
本發(fā)明權(quán)利要求14所述的實(shí)施例，如權(quán)利要求1-13中任一權(quán)利要求所述的管狀開關(guān)，其中軟管部件沿其縱向在其外表面上具有帶狀溝槽。
本發(fā)明權(quán)利要求15所述的實(shí)施例，如權(quán)利要求1-14中任一權(quán)利要求所述的管狀開關(guān)，其中在軟管部件或接合部件中或者在這些部件的內(nèi)表面或外表面上設(shè)有發(fā)光部件或光反射部件。
本發(fā)明權(quán)利要求16所述的實(shí)施例，如權(quán)利要求1-15中任一權(quán)利要求所述的管狀開關(guān)，其中在軟管部件的外表面上還設(shè)有由編織金屬絲或合成纖維制成的增強(qiáng)部件。
本發(fā)明權(quán)利要求17所述的實(shí)施例，一種用于連接如權(quán)利要求1-16中任一權(quán)利要求所述的管狀開關(guān)的端部與另一類似管狀開關(guān)的端部或外部導(dǎo)線或者用于密封該管狀開關(guān)的端部的連接裝置，包括一個(gè)芯部件，用以插入軟管部件的內(nèi)部，使之與軟管部件緊密接觸；接觸點(diǎn)部件，設(shè)置在所述芯部件的部分外表面上以便與導(dǎo)電部件接觸；和一個(gè)包覆部件，固定在軟管部件的外表面上。
本發(fā)明權(quán)利要求18所述的實(shí)施例，如權(quán)利要求17所述的用于管狀開關(guān)的連接裝置，包括一第一連接裝置，用以與一個(gè)管狀開關(guān)連接；和一第二連接裝置，用以與另一管狀開關(guān)或外部導(dǎo)線連接或者用以密封一個(gè)管狀開關(guān)的端部，其中第一連接裝置的包覆部件和第二連接裝置的包覆部件彼此固定配合或者螺紋嚙合。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明

圖1為表示本發(fā)明第一實(shí)施例的管狀開關(guān)的剖視圖。
圖2為用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的管狀開關(guān)的工作原理圖。
圖3為表示本發(fā)明第三實(shí)施例的管狀開關(guān)的剖視圖。
圖4為表示本發(fā)明第四實(shí)施例的管狀開關(guān)的剖視圖。
圖5表示本發(fā)明第五實(shí)施例的管狀開關(guān)圖。
圖6為表示本發(fā)明第五實(shí)施例的管狀開關(guān)中采用的導(dǎo)電部件實(shí)例圖。
圖7為表示采用圖6(A)導(dǎo)電部件的管狀開關(guān)的剖視圖(其芯線為實(shí)心時(shí))。
圖8為表示采用圖6(A)導(dǎo)電部件的管狀開關(guān)的剖視圖(其芯線為管狀時(shí))。
圖9為表示采用圖6(C)導(dǎo)電部件的管狀開關(guān)的剖視圖。
圖10為表示本發(fā)明第六實(shí)施例的管狀開關(guān)的剖視圖(當(dāng)其發(fā)光部件設(shè)在接合部件中)。
圖11為表示本發(fā)明第六實(shí)施例的管狀開關(guān)的剖視圖(當(dāng)其發(fā)光部件設(shè)在軟管部件中)。
圖12為表示本發(fā)明第六實(shí)施例的管狀開關(guān)的剖視圖(當(dāng)其發(fā)光部件設(shè)在軟管部件內(nèi)側(cè))。
圖13為表示本發(fā)明第六實(shí)施例的管狀開關(guān)的剖視圖(其中設(shè)有光反射部件時(shí))。
圖14為表示本發(fā)明第七實(shí)施例的管狀開關(guān)圖。
圖15為表示本發(fā)明第八實(shí)施例的管狀開關(guān)圖。
圖16為表示本發(fā)明第八實(shí)施例的管狀開關(guān)的變型圖。
圖17為表示用于本發(fā)明管狀開關(guān)的第一實(shí)施例的連接裝置的剖視圖。
圖18為表示用于本發(fā)明管狀開關(guān)的第二實(shí)施例的連接裝置的剖視圖。
圖19為表示用于本發(fā)明管狀開關(guān)的第三實(shí)施例的連接裝置的剖視圖。
圖20為表示用于本發(fā)明管狀開關(guān)的密封裝置的剖視圖。
圖21為表示用于本發(fā)明管狀開關(guān)的第四實(shí)施例的連接裝置的剖視圖。
圖22為表示用于本發(fā)明管狀開關(guān)的第五實(shí)施例的連接裝置的剖視圖。
圖23為表示用于本發(fā)明管狀開關(guān)的第九實(shí)施例的連接裝置圖。
圖24為表示本發(fā)明第一實(shí)施例的管狀開關(guān)傳感器圖。
圖25為表示本發(fā)明第二實(shí)施例的管狀開關(guān)傳感器圖。
圖26為表示本發(fā)明第三實(shí)施例的管狀開關(guān)傳感器圖。
圖27為表示本發(fā)明第四實(shí)施例的管狀開關(guān)傳感器圖。
圖28為表示本發(fā)明第五實(shí)施例的管狀開關(guān)傳感器圖。
圖29為表示一例傳統(tǒng)的長(zhǎng)距離開關(guān)(帶狀開關(guān))圖。
本發(fā)明的最佳實(shí)施方式下面將結(jié)合附圖等更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。
(管狀開關(guān)的第一實(shí)施例)圖1為表示本發(fā)明第一實(shí)施例的管狀開關(guān)的剖視圖。
該管狀開關(guān)10包括軟管部件11和導(dǎo)電部件12。
軟管部件11為一管狀部件，由具有彈性和絕緣特性的橡膠或樹脂制成。導(dǎo)電部件12為具有導(dǎo)電性和撓性的螺旋形部件，包括多根導(dǎo)線，而且被固定在軟管部件11的內(nèi)表面上，使得它們的表面在軟管部件11的任何剖面處都應(yīng)局部地暴露于軟管部件11的內(nèi)部空間中。
對(duì)于該管狀開關(guān)10，當(dāng)軟管部件11在任意位置受壓形變時(shí)(施壓寬度大于軟管部件11沿縱向的長(zhǎng)度P)，暴露于軟管部件11內(nèi)表面的導(dǎo)電部件12由于其數(shù)量多并且螺旋纏繞而總是互相交叉和接觸。因此，當(dāng)一個(gè)導(dǎo)電部件與電源連接時(shí)，電流會(huì)流向其它導(dǎo)電部件12，從而實(shí)現(xiàn)開關(guān)功能。
因?yàn)檐浌懿考?1具有絕緣特性，所以電流不會(huì)流向施壓物體，因而不會(huì)發(fā)生向外部的漏電。
導(dǎo)電部件12最好由具有撓性的材料例如鍍錫的銅絲或鍍銅的鋼絲制成，以便實(shí)現(xiàn)自動(dòng)復(fù)原功能，這在后面將加以解釋。
軟管部件11最好具有氣密特性，而如果其具有氣密特性，則通過(guò)壓縮空氣等向軟管部件11施加內(nèi)部壓力可以保持圓形截面。軟管部件11由于其自身的彈性可以保持圓形截面，因而即使在管狀開關(guān)纏繞在卷筒上或者卷起疊放時(shí)也能防止導(dǎo)電部件12的接觸。另外，即使導(dǎo)電部件互相接觸，也可以通過(guò)在所述位置處去除外部壓力或者提供內(nèi)部壓力而加以分離，從而恢復(fù)其原來(lái)形狀。
軟管部件11不僅能夠通過(guò)其自身的恢復(fù)力，也可以通過(guò)上述內(nèi)部壓力以及卷繞的導(dǎo)電部件12的恢復(fù)力或者同時(shí)通過(guò)兩者而恢復(fù)原形。由于此自動(dòng)復(fù)原功能，使得有可能重復(fù)使用該管狀開關(guān)。因此，它可以應(yīng)用于即使是經(jīng)受高操作頻率的場(chǎng)合，例如頻率計(jì)數(shù)器、速度測(cè)量裝置，在該應(yīng)用場(chǎng)合中兩個(gè)管狀開關(guān)設(shè)置在路面上以測(cè)量通過(guò)其間的車輛速度。
此軟管部件11最好是半透明或透明的。如果這樣，則導(dǎo)電部件12的斷裂、形變等等都可以從外部目視檢查。
通過(guò)改變軟管部件11的直徑、壁厚、材料、比重以及導(dǎo)電部件12的彈性系數(shù)、導(dǎo)線直徑、材料、導(dǎo)線數(shù)量、導(dǎo)線螺距等，可以在較寬范圍內(nèi)改變此實(shí)施例的管狀開關(guān)10的靈敏度、耐壓性、重量以及撓性等。因此，它可以適用于需要從小尺寸靈敏開關(guān)到用于大負(fù)載的大尺寸開關(guān)等不同類型開關(guān)的多種用途，因而具有極寬的應(yīng)用范圍。例如，它可以用作自動(dòng)門的開關(guān)，此開關(guān)安裝在設(shè)備上，并由超過(guò)一定水平的負(fù)載等啟動(dòng)。
此管狀開關(guān)10啟動(dòng)所需要的時(shí)間對(duì)應(yīng)于導(dǎo)電部件12中實(shí)現(xiàn)電傳導(dǎo)所需的時(shí)間。因此，即使加長(zhǎng)軟管部件11，其啟動(dòng)時(shí)間也不會(huì)明顯改變，并且可以采用長(zhǎng)達(dá)數(shù)千米的此種開關(guān)。還可以靠近安裝大量的管狀開關(guān)，用于探測(cè)動(dòng)物或人的入侵或通過(guò)。為了靠近安裝，管狀開關(guān)可以設(shè)置為例如平行的、柵格模式、波形模式、螺旋模式等等。
該管狀開關(guān)10沒(méi)有方向性且具有撓性，因而可以安裝或設(shè)置成迂回形狀。另外，因?yàn)樗皇茱L(fēng)雨的影響，所以可以設(shè)在戶外。此外，可以方便地運(yùn)送、拆卸和安裝。
對(duì)于管狀開關(guān)10，可以通過(guò)改變其內(nèi)部壓力調(diào)整軟管部件11的硬度，即使當(dāng)環(huán)境溫度例如大氣溫度發(fā)生變化時(shí)。另外，通過(guò)壓縮空氣提供內(nèi)部壓力，可以使其漂浮在水面上以穿過(guò)水塘或通過(guò)水渠，或者在用于水下時(shí)防止由水壓引起的形變。
圖2為用于說(shuō)明本發(fā)明的管狀開關(guān)作用的附圖，其中圖2(a)為剖視圖，圖2(b)為側(cè)視圖。在圖2(a)中，螺旋線表示為直線，并且以透視圖表示。實(shí)線(normal line)表示開關(guān)接通狀態(tài)，而虛線表示開關(guān)斷開狀態(tài)。螺旋導(dǎo)電部件(A)和(C)位于電源一側(cè)，而導(dǎo)電部件(B)和(D)位于負(fù)載一側(cè)。該圖畫出的例子采用4根螺旋線，導(dǎo)電部件(A)和(B)以及(C)和(D)相位差為180°，而導(dǎo)電部件(A)和(C)相位差為90°。P表示螺旋線間距。
當(dāng)未施加外部壓力時(shí)，開關(guān)保持虛線所示的形狀，導(dǎo)電部件(A)、(B)、(C)和(D)彼此分離。對(duì)于圖2的實(shí)施例，當(dāng)管狀開關(guān)10在大于螺旋線間距P的長(zhǎng)度L1上受到沿X軸方向的壓力F時(shí)，管狀開關(guān)10變形為實(shí)線所示的形狀。
此時(shí)，在截面1處，a1變?yōu)閍1-1,b1變?yōu)閎1-1,c1變?yōu)閏1-1,d1變?yōu)閐1-1，而且c1和d1相互交叉和接觸，從而電流可以從c1-1流向d1-1。
類似地，在截面2處的a2-1和b2-1，在截面3處的c3-1和d3-1，在截面4處的a4-1和b4-1，在截面5處的c5-1和d5-1分別相互交叉和接觸，從而使得電流的流動(dòng)成為可能。
也就是說(shuō)，在此情況下，存在5個(gè)接觸點(diǎn)。類似地，在大于P的L2范圍內(nèi)，在截面2、3、4和5處共存在4個(gè)接觸點(diǎn)。
當(dāng)管狀開關(guān)10變形時(shí)，其X方向的直徑變小，而Y方向的直徑變大，其幅度與X方向直徑減小的幅度成正比。因此，管狀開關(guān)10的內(nèi)表面區(qū)域基本不變，因而在其縱向不存在任何明顯的尺寸變化。相應(yīng)地，螺旋形導(dǎo)電部件(A)、(B)、(C)和(D)的長(zhǎng)度也基本不變。
對(duì)于導(dǎo)電部件(A)、(B)、(C)和(D)，隨著其螺旋間距P對(duì)卷繞直徑Dp的比率變大，其長(zhǎng)度對(duì)形變的變化變小，從而較少發(fā)生軟管部件11的內(nèi)表面與導(dǎo)電部件之間的滑動(dòng)。
這意味著，為了使其縱向的最小探測(cè)寬度減小，須要增加螺旋導(dǎo)線的數(shù)量，為了使螺旋線的導(dǎo)電部件的形變應(yīng)力減小，須要減小導(dǎo)電部件的導(dǎo)線直徑φd并且增大螺旋間距P。
通過(guò)適當(dāng)調(diào)整上述關(guān)系中的參數(shù)，可以利用軟管部件和導(dǎo)電部件的撓性補(bǔ)償軟管部件和導(dǎo)電部件之間的長(zhǎng)度對(duì)形變的變化的差別。
(第二實(shí)施例)圖3為表示本發(fā)明第二實(shí)施例的管狀開關(guān)的剖視圖。
在下面說(shuō)明的各實(shí)施例中，對(duì)于與第一實(shí)施例中功能相同的部件，其所對(duì)應(yīng)的標(biāo)號(hào)間或采用與第一實(shí)施例完全相同的標(biāo)號(hào)或者與第一實(shí)施例標(biāo)號(hào)相同并且?guī)в性诟鲗?shí)施例中相同的附加標(biāo)號(hào)，以便省略重復(fù)的說(shuō)明。
在該管狀開關(guān)10-1中，導(dǎo)電部件12-1由金屬絲網(wǎng)制成，直接與由橡膠制成的軟管部件11-1的內(nèi)表面結(jié)合。軟管部件11-1可以穿過(guò)絲網(wǎng)保持導(dǎo)電部件12-1，即實(shí)現(xiàn)固定效果。
(管狀開關(guān)的第三實(shí)施例)在第三實(shí)施例中，軟管部件11可以是由在管狀開關(guān)內(nèi)形成的纖維織品制成的輕且軟的部件，其中管狀開關(guān)內(nèi)表面涂覆有橡膠或樹脂，如同消防用的供水管。
在此情況下，可以通過(guò)在纖維織品管的外部施加橡膠或樹脂，將多個(gè)導(dǎo)電部件12纏繞在該管上，將該導(dǎo)電部件膠著和固定在該管的表面，并且翻轉(zhuǎn)該管使其纖維表面成為外表面，從而預(yù)先制好軟管部件。
在此實(shí)施例中，當(dāng)布置軟管部件11時(shí)，因?yàn)檐浌懿考旧頉](méi)有恢復(fù)力，所以有必要施加內(nèi)部壓力使管狀開關(guān)10脹開，使得螺旋形導(dǎo)電部件12保持?jǐn)嚅_狀態(tài)。導(dǎo)電部件最好是纖細(xì)的高彈性平面網(wǎng)狀銅絲。
第三實(shí)施例的纖維織品制得的管狀開關(guān)是輕的和高彈性的。因此，其處理方便，并且具有良好的實(shí)際應(yīng)用性。
(管狀開關(guān)的第四實(shí)施例)圖4為表示本發(fā)明第四實(shí)施例的管狀開關(guān)圖。
第四實(shí)施例的管狀開關(guān)80由如下方法制得，將兩個(gè)具有撓性和彈性的帶狀導(dǎo)電橡膠片82A和82B以及兩個(gè)具有撓性和彈性的帶狀絕緣橡膠片84A和84B以四線螺旋(four-line spiral)形式交替纏繞在芯軸(芯桿)90上(第一纏繞步驟)，將軟銅卷曲的導(dǎo)線制成的裸露導(dǎo)線83A和83B纏繞在導(dǎo)電橡膠片82A和82B的外表面上(第二纏繞步驟)，并且以包覆絕緣橡膠(軟管部件)81將導(dǎo)電橡膠片82的外表面、裸露導(dǎo)線83和絕緣橡膠片84加以包覆(包覆步驟)。
根據(jù)第四實(shí)施例，裸露導(dǎo)線83并未熔合在導(dǎo)電橡膠片82、絕緣橡膠片84以及包覆絕緣橡膠81上，而是可以與橡膠片82接觸來(lái)提供電連接，因?yàn)橄鹉z部件82、84和81可以通過(guò)固化步驟(通過(guò)加熱)制成一體。
另外，在該管狀開關(guān)80中，可以通過(guò)導(dǎo)電橡膠片82之間的接觸實(shí)現(xiàn)電連接。在此情況下，因?yàn)閷?dǎo)電橡膠片82之間的接觸區(qū)域較大，所以不能探測(cè)的區(qū)域變小。而且，所受應(yīng)力變小，與裸露導(dǎo)線83之間的接觸相比其接觸更軟，因而不易發(fā)生斷裂。相應(yīng)地，此開關(guān)可以重復(fù)使用，其使用壽命得以延長(zhǎng)。
在此情況下，導(dǎo)電橡膠片82具有較高的電阻。然而，接觸區(qū)域的導(dǎo)電距離較小，也即與橡膠片的厚度相對(duì)應(yīng)，并且在管狀開關(guān)80的縱向方向上，電連接是由電阻極小的裸露導(dǎo)線83實(shí)現(xiàn)的。因此，導(dǎo)電橡膠片的電阻不會(huì)降低此開關(guān)的性能。
即使裸露導(dǎo)線83斷裂，也可以由導(dǎo)電橡膠片82保持電連接，從而可以維持此開關(guān)的功能。
在固化后難于拉出鐵芯90時(shí)，可以向軟管部件中充入壓縮空氣來(lái)擴(kuò)大其內(nèi)徑，然后就可以拉出鐵芯90。
另外，在第四實(shí)施例中，可以只將導(dǎo)電橡膠片82以既定間隔纏繞在芯軸90上(第一纏繞步驟)?；蛘咭部梢匀缟纤隼p繞導(dǎo)電橡膠片82和絕緣片，然后再將絕緣片剝除。在此情況下，絕緣片可以由與橡膠不粘接的材料制成。
雖然裸露導(dǎo)線83是以可收縮的網(wǎng)狀導(dǎo)線加以說(shuō)明的，但它也可以疊合成波紋狀，或者編織成管狀。
替代導(dǎo)電橡膠片82和裸露導(dǎo)線84，也可以采用含有涂以導(dǎo)電橡膠的裸露導(dǎo)線的導(dǎo)電橡膠管。
在此實(shí)施例中，可以通過(guò)采用導(dǎo)電樹脂替代導(dǎo)電橡膠實(shí)現(xiàn)類似的功能。至于例如用于涂覆的絕緣材料，也可采用其它材料。
在第四實(shí)施例中，當(dāng)固化后拉出芯軸90時(shí)，由于芯軸90與軟管部件的內(nèi)表面之間的摩擦力，會(huì)導(dǎo)致難于拉出芯軸90。
為解決此問(wèn)題，可以采用由樹脂制成并且通過(guò)封裝流體例如壓縮氣體或液體而預(yù)先膨脹的軟管作為芯軸90。在固化之后，可以釋放其內(nèi)部壓力以減小樹脂軟管制成的芯軸90的外徑，從而降低其相對(duì)于軟管部件的內(nèi)表面的摩擦力。然后，可以拉出芯軸90。
樹脂軟管制成的芯軸與軟管部件的內(nèi)表面即使在固化步驟之后也沒(méi)有熔合。
(管狀開關(guān)的第五實(shí)施例)圖5為表示本發(fā)明第五實(shí)施例的管狀開關(guān)圖。
第五實(shí)施例的管狀開關(guān)110由如下方法制得，將一包括一個(gè)導(dǎo)電部件112A(由具有撓性和彈性等性能的編織銅絲制成)和四個(gè)絕緣部件113A(由絕緣橡膠或樹脂細(xì)線制成)的條帶(其中導(dǎo)電部件112A的每一側(cè)無(wú)間隙地設(shè)有兩個(gè)絕緣部件)與另一個(gè)包括類似導(dǎo)電部件112B和絕緣部件113B的條帶無(wú)間隙地交替纏繞在一個(gè)芯軸(芯桿)90上(纏繞步驟)，并且以包覆絕緣橡膠或樹脂制成的軟管部件111將上述結(jié)構(gòu)加以包覆(包覆步驟)。
通過(guò)在纏繞步驟中無(wú)間隙地纏繞所述條帶，可以防止軟管部件111陷入導(dǎo)電部件112和芯軸90之間，從而使導(dǎo)電部件112可以暴露于軟管的內(nèi)部。
圖6為表示幾例第五實(shí)施例的導(dǎo)電部件圖。
因?yàn)楸热缯f(shuō)金屬導(dǎo)線例如銅絲用作導(dǎo)電部件112，所以它不會(huì)附著在橡膠或樹脂制成的軟管部件111上。因此，在此實(shí)施例中，通過(guò)采用與軟管部件111類似材料制成的接合部件，可將金屬導(dǎo)線保持在軟管部件111的內(nèi)表面上。
圖6(A)所示的導(dǎo)電部件112-1包括一個(gè)網(wǎng)狀管體112a，由粗略傾斜編織成管狀的金屬導(dǎo)線(導(dǎo)電部件)制成，其中插有一個(gè)與軟管部件111類似材料制成的芯線(接合部件)。圖7和8為采用圖6(A)導(dǎo)電部件的管狀開關(guān)的剖視圖，其中圖7針對(duì)芯線為實(shí)心的情況，而圖8針對(duì)芯線為空心(管狀)的情況。
在這些情況下，因?yàn)榫W(wǎng)狀管體112b中插有芯線112a，所以可以纏繞在芯軸90上而保持比其沿縱向最大程度拉伸時(shí)更大的直徑。因此，當(dāng)網(wǎng)狀管體112a纏繞在芯軸90上時(shí)，在網(wǎng)狀管體112a上產(chǎn)生拉力，但是由于其中插有芯線112b，所以可以防止網(wǎng)狀管體112a被拉力盡力拉伸。
這樣，網(wǎng)狀管體112a就有可能隨著軟管部件111的膨脹和收縮而膨脹和收縮，從而可以防止網(wǎng)狀管體112a由于直接受到施加于軟管部件111上的拉力的作用而斷裂或者與軟管部件111分離。
另外，因?yàn)樾揪€112b的材料(橡膠或樹脂)與軟管部件111的內(nèi)表面通過(guò)網(wǎng)狀管體112a的網(wǎng)眼彼此熔合或膠著，所以確保網(wǎng)狀管體112a保持在軟管部件111的內(nèi)表面上。
而且，當(dāng)軟管部件111由于所受外力作用而變形，并且其中的螺旋導(dǎo)電部件112交叉和接觸(開關(guān)接通狀態(tài))時(shí)，由橡膠或樹脂制成的芯線112b可以用作墊層材料并吸收所受的應(yīng)力，從而防止構(gòu)成網(wǎng)狀管體112a的金屬導(dǎo)線的斷裂。
再者，因?yàn)閷?dǎo)電部件112-1可以膨脹和收縮，所以在制作過(guò)程之后拉出芯軸90時(shí)，可以向軟管部件111中充入壓縮空氣、高壓水等以擴(kuò)大軟管部件111的內(nèi)徑，隨之可以拉出芯軸90。因而其操作可以很方便地進(jìn)行。
圖6(B)中所示的導(dǎo)電部件112-2由金屬導(dǎo)線112c和軟線112d構(gòu)成，其中金屬導(dǎo)線112c沒(méi)有或具有較小彈性，例如銅絲制成的單絲導(dǎo)線、卷曲導(dǎo)線和平面網(wǎng)狀導(dǎo)線，而軟線112d由具有導(dǎo)電性且與軟管部件111材料類似的橡膠或樹脂材料制成(接合部件)，它們纏繞在一起。
在此情況下，通過(guò)將細(xì)線112d熔合或膠著在軟管部件111的內(nèi)表面，可以確保金屬導(dǎo)線112c保持在軟管部件111的內(nèi)表面上。
與導(dǎo)電部件112-1一樣，金屬導(dǎo)線112c和軟線112d同樣有助于防止導(dǎo)線的斷裂并且利于芯軸90的拉出，因?yàn)樗鼈兝p繞在一起，從而可以膨脹和收縮。
圖6(C)所示的導(dǎo)電部件112-3由金屬導(dǎo)線112e構(gòu)成，其上涂覆有與軟管部件111材料類似的橡膠或樹脂材料112f(接合部件)。圖9為采用圖6(C)導(dǎo)電部件的管狀開關(guān)的剖視圖。
圖6(D)所示的導(dǎo)電部件112-4由金屬導(dǎo)線112g構(gòu)成，其上螺旋形纏繞有與軟管部件111材料類似的橡膠或樹脂材料112h(接合部件)。
對(duì)于導(dǎo)電部件112-3和112-4，其接合部件必須具有導(dǎo)電性，而對(duì)于導(dǎo)電部件112-1和112-2，其接合部件可以不必具有導(dǎo)電性。
下面說(shuō)明軟管部件111的材料。軟管部件111可以由橡膠或樹脂例如乙烯基樹脂制得。
當(dāng)其由橡膠制得時(shí)，它具有良好的彈性、耐氣侯性、強(qiáng)度等。當(dāng)其由樹脂制得時(shí)，它具有良好的外觀、透明度、可塑性、熱塑性和生產(chǎn)率(低成本)。
因此，可以適當(dāng)?shù)剡x擇其材料。例如，在相對(duì)溫和條件下的場(chǎng)合(室內(nèi)、箱中等)可以選擇樹脂，而在惡劣條件下的場(chǎng)合(戶外等，其溫度和濕度變化顯著)可以選擇耐用橡膠。
如果是透明的，則可以從外部目視觀察軟管內(nèi)的損壞等情況，從而可以方便地維護(hù)。根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合，可以由開關(guān)本身產(chǎn)生彩色修飾例如黃色和黑色條紋，從而引起注意。
不管采用什么材料，都可以在軟管中封裝惰性氣體以防止裸露導(dǎo)線的腐蝕。另外，即使在導(dǎo)電部件接觸時(shí)(開關(guān)接通)其接觸點(diǎn)產(chǎn)生火花，也可以完全防止這些部件外部的物體著火，從而具有顯著的防爆特性。此外，如果軟管安裝在水、油、或其它液體中，這些液體不會(huì)滲入其中，從而可以安全地使用。
(管狀開關(guān)的第六實(shí)施例)圖10至13為表示本發(fā)明第六實(shí)施例的管狀開關(guān)的剖視圖。
在第六實(shí)施例中，一個(gè)發(fā)光部件114或光反射部件115設(shè)置在軟管部件111或接合部件112和113中或者在這些部件的內(nèi)表面或外表面上。
具體地說(shuō)，發(fā)光部件114可以如圖10所示設(shè)在絕緣管113-1中，或者可以如圖11所示嵌在軟管部件111中。它也可以如圖12所示設(shè)在絕緣管113-1的外部(在軟管內(nèi)側(cè))。在這些情況下，軟管部件111和接合部件112和113采用透明或半透明材料。
對(duì)于發(fā)光部件114，例如，可以采用索狀(rope-like)外形的發(fā)光部件，包括一個(gè)芯電極、一個(gè)透明電極和一個(gè)索狀發(fā)光層，發(fā)光層設(shè)在電極之間，其中AC電壓施加在所述兩個(gè)電極上，使得發(fā)光層發(fā)出光束(參見(jiàn)日本專利申請(qǐng)公開說(shuō)明書No.平6-236797)。
另一方面，光反射部件115固定在軟管部件111的外表面上，如圖13所示。在此情況下，光反射部件115的外表面須要涂有透明的保護(hù)部件116。
根據(jù)該實(shí)施例，可以通過(guò)發(fā)光部件114的發(fā)光或者光反射部件115的反射光識(shí)別管狀開關(guān)110的存在。因此，它適用于黑暗的應(yīng)用場(chǎng)合。
(管狀開關(guān)的第七實(shí)施例)圖14為用于說(shuō)明本發(fā)明第七實(shí)施例的管狀開關(guān)圖。
在此管狀開關(guān)20中，在軟管部件21的外表面沿其縱向形成一溝槽21a。此溝槽21a用于使軟管部件21更易于變形，從而提高此開關(guān)的靈敏度。
下面通過(guò)結(jié)合制造此管狀開關(guān)20的設(shè)備來(lái)說(shuō)明形成溝槽21a的方法。
此管狀開關(guān)20由一制造設(shè)備加以制造，其中該制造設(shè)備包括固定的外排出口部件31，和一個(gè)帶有間隙地設(shè)在該外排出口部件31的空心部分并且可以轉(zhuǎn)動(dòng)的內(nèi)排出口32。通過(guò)由外排出口部件31的供給口31-1提供的壓力注入軟管材料，軟管部件21從外排出口部件31和內(nèi)排出口部件32之間的間隙以管狀壓出。同時(shí)，通過(guò)從外排出口部件31的內(nèi)表面伸向間隙的凸起31-2，在軟管部件21的外表面上直線式形成溝槽21a。
另一方面，卷繞在卷筒33上的裸露導(dǎo)線22由供給裝置34通過(guò)孔32-2向形成于內(nèi)排出口部件32外表面上的螺旋溝槽32-1提供。內(nèi)排出口部件32在外排出口部件31的空心處轉(zhuǎn)動(dòng)，并且將裸露導(dǎo)線22螺旋式供給并固定在軟管部件21的內(nèi)表面上，其螺旋間距即為內(nèi)排出口部件32的螺旋間距。在此操作中，軟管部件21的壓出速度應(yīng)當(dāng)與裸露導(dǎo)線22沿中心軸方向的供給速度相一致。
如上所述，在該實(shí)施例的管狀開關(guān)20中，在軟管部件21的外表面上沿其縱向形成直線溝槽21a。此溝槽21a的作用在于導(dǎo)引防止軟管部件21隨著內(nèi)排出口部件32的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。它還可以降低軟管部件21變形的抵抗力(硬度)。
(管狀開關(guān)的第八實(shí)施例)圖15為表示本發(fā)明第八實(shí)施例的管狀開關(guān)圖。
此管狀開關(guān)210包括一個(gè)軟管部件211，由具有彈性的絕緣橡膠或絕緣樹脂制成管狀；多個(gè)第一導(dǎo)電部件212(此例中為三個(gè))，具有撓性，沿軟管部件211的縱向設(shè)在其內(nèi)表面上；第一接合部件213，具有導(dǎo)電性和彈性，由導(dǎo)電橡膠或?qū)щ姌渲瞥桑糜趯⒌谝粚?dǎo)電部件212與軟管部件211接合；第二導(dǎo)電部件214，具有撓性，沿軟管部件211的縱向設(shè)在其徑向截面的中心附件；第二接合部件215，具有導(dǎo)電性和彈性，由導(dǎo)電橡膠或?qū)щ姌渲瞥桑O(shè)置成使得它們不與第一接合部件213接觸并且以支承膜支承第二導(dǎo)電部件，其中其支承膜在軟管部件等的徑向截面中具有徑向延伸部分。
導(dǎo)電部件212和214沿軟管部件121的縱向直線式設(shè)置。軟管部件121和接合部件213和215由能夠互相熔合的相同種類的樹脂或橡膠制成。
在此實(shí)施例的管狀開關(guān)中，當(dāng)軟管部件121變形時(shí)，任意的外圍第一接合部件213都可以與中央的第二接合部件215接觸，從而使導(dǎo)電部件212和214互相接觸以提供電連接，因而探測(cè)到形變。
當(dāng)此實(shí)施例的管狀開關(guān)通過(guò)擠壓制造時(shí)，無(wú)需拉出芯軸(芯桿)的步驟。因此，在此情況下，導(dǎo)電部件212和214若具有撓性就可以不具有彈性。
圖16表示本發(fā)明第八實(shí)施例的管狀開關(guān)的變型。
此管狀開關(guān)210B除了其第二接合部件215B的支承膜更厚之外，與圖15所示的管狀開關(guān)具有相同的結(jié)構(gòu)。
與此實(shí)施例相同，可以通過(guò)調(diào)整第二接合部件的支承膜的厚度來(lái)控制軟管變形的容易程度，也即開關(guān)的靈敏度。
(連接裝置的第一實(shí)施例)圖17為表示用于本發(fā)明管狀開關(guān)的第一實(shí)施例的連接裝置的剖視圖。
連接裝置40用于連接本發(fā)明的管狀開關(guān)10(20等)，其包括主體41、夾持部件42等等。
主體41包括一個(gè)中央球部，具有中空區(qū)域41a和錐形部分41b。在錐形部分41b上，螺旋式形成有電極41c，以便連接管狀開關(guān)10的導(dǎo)電部件12。在錐形部分41b的外表面的中心處形成一圓環(huán)部分41d，并且在其外表面上進(jìn)一步形成有法蘭部分41e。在法蘭部分41e的內(nèi)側(cè)，形成有陰螺紋部分41f。電極41c設(shè)置成穿過(guò)圓環(huán)部分41d。
夾持部件42位于主體41的兩側(cè)，在其外表面上形成有陽(yáng)螺紋以與陰螺紋部分41f螺紋配合，并且具有錐形內(nèi)表面42b。
管狀開關(guān)10插入該連接裝置40中，使得導(dǎo)電部件12置于主體41的電極41c上，由主體41和夾持部件43夾緊，并且通過(guò)將陽(yáng)螺紋部分42a旋入陰螺紋部分41f加以緊固。
此連接裝置40不但可以用于管狀開關(guān)10在較長(zhǎng)距離連接和使用的情況，也可以用于管狀開關(guān)10的損壞部分去除后將所損壞部分兩側(cè)的管狀開關(guān)10加以連接的情況。在此情況下，所損壞部分易于修復(fù)，并且連接系統(tǒng)可以迅速恢復(fù)。
另外，即使在管狀開關(guān)的一部分受到損壞時(shí)，也可以修復(fù)并且重復(fù)使用，而不必將其整體拋棄，因此這在經(jīng)濟(jì)方面也是有利的。
(連接裝置的第二實(shí)施例)圖18為表示用于本發(fā)明管狀開關(guān)的第二實(shí)施例的連接裝置的剖視圖。
第二實(shí)施例的連接裝置40B是一個(gè)用于將管狀開關(guān)10與其輸入或輸出開關(guān)信號(hào)的纜線C相連接的裝置，它具有一個(gè)中央球部，沒(méi)有中空部分，并且在第一實(shí)施例的部件基礎(chǔ)上還具有一模擬軟管43。對(duì)于連接裝置40B的管狀開關(guān)10一側(cè)，其連接方式與第一實(shí)施例相同。對(duì)于纜線C一側(cè)，用于密封的長(zhǎng)度較短的模擬軟管43由主體41和夾持部件42之間夾緊并且緊固。若纜線C的直徑較大，可以省去模擬軟管43。
(連接裝置的第三實(shí)施例)圖19為表示用于本發(fā)明管狀開關(guān)的第三實(shí)施例的連接裝置的剖視圖。
與第二實(shí)施例的連接裝置一樣，第三實(shí)施例的連接裝置50是一個(gè)用于連接管狀開關(guān)10和纜線C的裝置，其包括主體51、夾持部件52、墊圈53、固定螺母54等等。
主體51在其中央球部的外表面上具有一錐部51c，從球部的中央逐漸變細(xì)，在錐部51b的外表面上形成有電極51c，用以連接管狀開關(guān)10的導(dǎo)電部件12。另外，在中央球部的外表面上形成有圓環(huán)部51d，在該圓環(huán)部的兩側(cè)形成有法蘭部51e。在該法蘭部51e的外表面上形成有陽(yáng)螺紋部51f。
夾持部件52具有陰螺紋部52a4，以便其內(nèi)表面與主體51的陽(yáng)螺紋部51f螺紋配合，并且具有法蘭部52b，用于壓緊墊圈53A和53B，這在下面加以說(shuō)明。
墊圈53A和53B設(shè)在主體51的兩側(cè)，其內(nèi)表面為對(duì)應(yīng)于主體51的錐部51b的錐形部分。
固定螺母54用于將主體51的圓環(huán)部51d固定在盒體或類似裝置的平板B上。
(密封裝置的實(shí)施例)圖20為表示用于本發(fā)明管狀開關(guān)的第一實(shí)施例的密封裝置的剖視圖。
該密封裝置60是一種端頭裝置，用以與管狀開關(guān)10的端部相連接，其包括主體61、夾持部件62等等。
主體61具有一凸出部61a，形成在主體一面的中央并且具有錐形外表面；一法蘭部61b，設(shè)在主體61的外圍；和一陰螺紋部61c，形成在法蘭部61b的內(nèi)表面。主體61由絕緣材料制成。
夾持部件62具有一錐部62a作為其內(nèi)表面，和一陽(yáng)螺紋部62b作為其外表面，其陽(yáng)螺紋部62b用以與主體61的陰螺紋部61c進(jìn)行螺紋配合。夾持部件62使管狀開關(guān)10的內(nèi)部保持氣密性，并且可防止導(dǎo)電部件12之間的接觸。
(連接裝置的第四實(shí)施例)圖21為表示用于本發(fā)明管狀開關(guān)的第四實(shí)施例的連接裝置附圖。
該連接裝置140包括第一和第二芯部件141和145；第一和第二包覆部件142和146，位于芯部141和145的外部，能夠夾住管狀開關(guān)10的一端，并且互相氣密固接(或螺紋配合)；二等分型的夾持部件143和147，位于第一和第二包覆部件142和146的外表面并且將它們向其徑向中心固緊；接觸部件144和148，它們的一端與管狀開關(guān)10和10連接，另一端在它們接合時(shí)進(jìn)行電連接；等等。
芯部件141和145具有截錐形的傾斜部分141a和145a，以便插入軟管部件11的端部，用于壓緊設(shè)在軟管部件11內(nèi)表面上的導(dǎo)電部件12。該傾斜部分141a和145a以及凸出部分141b和145b用于限制設(shè)在其外表面上的夾持部件143和147沿軸向的運(yùn)動(dòng)，從而將軟管部件11固定。
(連接裝置的第五實(shí)施例)圖22為表示用于本發(fā)明管狀開關(guān)的第五實(shí)施例的連接裝置圖。
第五實(shí)施例的連接裝置150包括密封部件151和152，其形狀與第四實(shí)施例連接裝置的第一和第二包覆部件142和146的連接部分相同。該連接裝置150與管狀開關(guān)10的一端相連。
在這些密封部件151和152上可以設(shè)有能夠連接外部導(dǎo)線之類的插頭。
(管狀開關(guān)的第九實(shí)施例)圖23為表示本發(fā)明第九實(shí)施例的管狀開關(guān)圖。
第九實(shí)施例的管狀開關(guān)310由第一實(shí)施例的管狀開關(guān)10在其外表面進(jìn)一步設(shè)有編織部件301而構(gòu)成。該編織部件301是一種由合成纖維等材料的編織線或絲制成的編織物，能夠增強(qiáng)管狀開關(guān)10的外表面。
由于設(shè)有編織部件301，從而提高了第九實(shí)施例管狀開關(guān)310的抗拉強(qiáng)度以及抵抗局部外力的強(qiáng)度。因?yàn)榫幙棽考?01是粗略的編織物，所以它可以透過(guò)環(huán)境壓力(靜態(tài)壓力)。因此，該管狀開關(guān)保持了其撓性，并且能夠在局部的外部壓力下變形(壓扁)。另外，該管狀開關(guān)由于編織物的存在而增加了重量(特別是在金屬編織物的情況下)。因此，降低了管狀開關(guān)在液體中的浮力，從而使得管狀開關(guān)可以方便地沒(méi)入液體中。
相應(yīng)地，本實(shí)施例的管狀開關(guān)可以用于如下場(chǎng)合(1)管狀開關(guān)沒(méi)入水下以探測(cè)周圍壓力(水底)，(2)探測(cè)土壤、砂石、泥漿、積雪等，(3)探測(cè)由局部壓力(由石料等)引起的形變(壓扁)，(4)通過(guò)提高內(nèi)部壓力來(lái)探測(cè)高壓，等等。
在這些應(yīng)用場(chǎng)合中，如果不存在編織部件301，管狀開關(guān)10就有可能由內(nèi)部壓力拉伸和斷裂。然而，通過(guò)設(shè)在管狀開關(guān)外表面的編織部件301，可以避免這種情況的發(fā)生。
(管狀開關(guān)傳感器的第一實(shí)施例)圖24為表示本發(fā)明第一實(shí)施例的管狀開關(guān)傳感器圖。
在管狀開關(guān)傳感器320中，一定長(zhǎng)度322A、322B、322C等之內(nèi)的纜線通過(guò)連接器323A、323B、323C等與一個(gè)帶有伏特計(jì)的傳感器主單元321相連，管狀開關(guān)10A、10B、10C等的一端分別與連接器323A、323B、323C等相連。在連接器323A、323B、323C等中分別設(shè)有電阻324A、324B、324C等以逐步降低電壓。
相應(yīng)地，當(dāng)管狀開關(guān)10A、10B、10C等的任一個(gè)接通時(shí)，通過(guò)測(cè)量如圖24(B)所示的電壓V，可以確定在A、B、C等環(huán)節(jié)中的哪一個(gè)環(huán)節(jié)處開關(guān)被接通。
(管狀開關(guān)傳感器的第二實(shí)施例)圖25為表示本發(fā)明第二實(shí)施例的管狀開關(guān)傳感器圖。
該管狀開關(guān)傳感器330包括一個(gè)帶有伏特計(jì)(或安培計(jì))的傳感器主單元331，以及與之相連的管狀開關(guān)10。在此傳感器中，通過(guò)測(cè)量電壓Vx(或電流)，可以測(cè)出距離x。
例如，當(dāng)管狀開關(guān)10為大約30km長(zhǎng)時(shí)，可以測(cè)出30km距離之內(nèi)開關(guān)在何處被接通(發(fā)生異常情況)。
(管狀開關(guān)傳感器的第三實(shí)施例)
圖26為表示本發(fā)明第三實(shí)施例的管狀開關(guān)傳感器圖。
該管狀開關(guān)傳感器340包括一個(gè)帶有計(jì)時(shí)器的傳感器主單元341，以及相隔距離L設(shè)置的管狀開關(guān)10A和10B?？梢酝ㄟ^(guò)測(cè)量從點(diǎn)A處的管狀開關(guān)10A被接通時(shí)到點(diǎn)B處的管狀開關(guān)10B被接通時(shí)的時(shí)間，得出穿過(guò)從A到B間隔的車輛等的平均速度。
該管狀開關(guān)傳感器340可以配以攝像機(jī)、數(shù)字相機(jī)等，以便同時(shí)記錄上述的圖象數(shù)據(jù)和速度數(shù)據(jù)。該操作可以與相機(jī)的快門關(guān)聯(lián)以獲得時(shí)間記錄，并且可用作速度的證據(jù)。
另外，該管狀開關(guān)傳感器340可以用于所通過(guò)車輛的計(jì)數(shù)，通過(guò)采用較短的距離L，例如短于車輛輪距(兩輪軸間的距離)的距離，計(jì)量點(diǎn)A和點(diǎn)B處的接通次數(shù)，并且將所計(jì)次數(shù)除以車輛的平均輪軸數(shù)(通過(guò)輪軸數(shù)/平均輪軸數(shù)=車輛數(shù))。
該傳感器還可用于瞬時(shí)速度的測(cè)量，以探測(cè)交通堵塞等狀況。
(管狀開關(guān)傳感器的第四實(shí)施例)圖27為表示本發(fā)明第四實(shí)施例的管狀開關(guān)傳感器圖。
該管狀開關(guān)傳感器350采用管狀開關(guān)10作為表示用于地下、采礦、大尺寸容器等建筑工地通風(fēng)的通風(fēng)軟管，用以根據(jù)通風(fēng)軟管的形變探測(cè)通風(fēng)的異常情況。該管狀開關(guān)傳感器350包括一個(gè)帶有鼓風(fēng)機(jī)、探測(cè)電路、警報(bào)器等的主傳感器單元351，以及一個(gè)與主傳感器單元351相連的管狀開關(guān)10。
該傳感器通過(guò)穿過(guò)檢查孔352的管狀開關(guān)10(鼓風(fēng)軟管)向建筑工地353輸送空氣。當(dāng)管狀開關(guān)10因?yàn)橄侣涞氖瘔K354等原因而發(fā)生變形時(shí)，可以探測(cè)到，從而發(fā)出警報(bào)。
管狀開關(guān)10可以用作通風(fēng)軟管以及探測(cè)通風(fēng)軟管變形時(shí)的異常狀況的開關(guān)，同時(shí)用作正常狀況下的導(dǎo)電線纜。
(管狀開關(guān)傳感器的第五實(shí)施例)圖28為表示本發(fā)明第五實(shí)施例的管狀開關(guān)傳感器圖。
該管狀開關(guān)傳感器360包括一個(gè)帶有探測(cè)電路、電池、天線和無(wú)線電發(fā)射機(jī)的傳感器主單元361，以及一個(gè)連接至該傳感器主單元361的管狀開關(guān)10，可以用于探測(cè)滑坡等情況。
天線最好是全方向型的，其結(jié)構(gòu)可以是滾筒結(jié)構(gòu)、浮標(biāo)結(jié)構(gòu)、和球面結(jié)構(gòu)。如果它能夠自動(dòng)跟蹤人造通訊衛(wèi)星，則該傳感器可以用于任何地方。當(dāng)此開關(guān)一旦接通并且接通狀態(tài)持續(xù)時(shí)，探測(cè)電路可以探測(cè)到并斷定為發(fā)生滑坡等情況。如果系統(tǒng)設(shè)計(jì)成經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后(由定時(shí)器復(fù)位)斷開此開關(guān)，則探測(cè)電路可以探測(cè)到瞬時(shí)壓力。
因?yàn)樵摴軤铋_關(guān)360尺寸較小并且無(wú)需纜線，所以可以單獨(dú)安裝在任何地方。可以通過(guò)改變無(wú)線電發(fā)射機(jī)的反射頻率，方便地將傳感器主單元361設(shè)計(jì)成識(shí)別哪個(gè)傳感器被接通。接收中心可以遠(yuǎn)離該傳感器，并且可以是在運(yùn)輸中的，因而該系統(tǒng)可以用于防災(zāi)車輛。
該管狀開關(guān)傳感器360可以方便地大量安置，例如，可以由飛行的直升機(jī)拋灑安置。
除滑坡之外，該傳感器還可以用于探測(cè)雪崩、人和動(dòng)物的侵入、物體撞擊時(shí)所受的壓力(也即用作限位開關(guān))等等情況。對(duì)于這些應(yīng)用場(chǎng)合，可以通過(guò)改變軟管部件的壓力來(lái)調(diào)整其靈敏度。
如上所述，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)如下的多種優(yōu)點(diǎn)。
(1)本發(fā)明的管狀開關(guān)因?yàn)槠鋵?dǎo)電部件包覆有軟管部件而不具有方向性，并且因?yàn)槠鋼闲远梢苑奖愕乩p繞，(2)其開關(guān)操作的壓力可以通過(guò)改變軟管部件的內(nèi)部壓力而加以調(diào)整，(3)由于其僅包括軟管部件和導(dǎo)電部件的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)，使得可以進(jìn)行連續(xù)模制，因而可以以較低成本生產(chǎn)較長(zhǎng)的管狀開關(guān)。
(4)通過(guò)采用透明或半透明軟管部件，可以方便地從外部發(fā)現(xiàn)其斷裂點(diǎn)。當(dāng)其受到損壞時(shí)，可以切斷并去除其損壞部分，而且其剩余部分可以通過(guò)連接裝置方便地加以連接，從而可以再次使用。通過(guò)在其內(nèi)部設(shè)置發(fā)光部件或光反射部件，可以提高其可見(jiàn)度。
權(quán)利要求
1．一種管狀開關(guān)，包括一具有絕緣特性和彈性的管狀軟管部件，和多個(gè)具有撓性的導(dǎo)電部件，該導(dǎo)電部件螺旋形固定在軟管部件的內(nèi)表面上，使得在軟管部件的任意截面處該導(dǎo)電部件的表面都應(yīng)局部地暴露于軟管部件的內(nèi)部空間中。
2．如權(quán)利要求1所述的管狀開關(guān)，其中軟管部件是透明或半透明的。
3．如權(quán)利要求1或2所述的管狀開關(guān)，其中導(dǎo)電部件是由多根絞合的或編織的細(xì)金屬絲制成的裸露導(dǎo)線。
4．如權(quán)利要求1-3中任一權(quán)利要求所述的管狀開關(guān)，其中導(dǎo)電部件包括一具有撓性和/或彈性的導(dǎo)電層以及被設(shè)置成能與該導(dǎo)電層接觸的裸露導(dǎo)線部件。
5．如權(quán)利要求4所述的管狀開關(guān)，其中所述導(dǎo)電層由導(dǎo)電橡膠或?qū)щ姌渲瞥伞?br> 6．如權(quán)利要求1-5中任一權(quán)利要求所述的管狀開關(guān)，其中導(dǎo)電部件包括交替螺旋形纏繞的一具有撓性和彈性的導(dǎo)電層和一具有撓性和彈性的絕緣層，以及纏繞在導(dǎo)電層外表面上的裸露導(dǎo)線部件；而且軟管部件由絕緣材料制成，并且包覆導(dǎo)電層、絕緣層和裸露導(dǎo)線部件。
7．如權(quán)利要求1-5中任一權(quán)利要求所述的管狀開關(guān)，其中導(dǎo)電部件包括間隙螺旋形纏繞的具有撓性和彈性的導(dǎo)電層，以及纏繞在該導(dǎo)電層外表面上的裸露導(dǎo)線部件；而且軟管部件由絕緣材料制成，并且包覆該導(dǎo)電層和裸露導(dǎo)線部件。
8．如權(quán)利要求1-3中任一權(quán)利要求所述的管狀開關(guān)，其中導(dǎo)電部件包括一裸露導(dǎo)線部件和一用于將該裸露導(dǎo)線部件與軟管部件接合的接合部件，該接合部件由具有撓性和彈性并且能夠附著于軟管部件上的材料制成。
9．如權(quán)利要求8所述的管狀開關(guān)，其中裸露導(dǎo)線部件是含有編織成管狀的金屬絲的管狀網(wǎng)部件，而且接合部件插入該管狀網(wǎng)部件中。
10．如權(quán)利要求8所述的管狀開關(guān)，其中裸露導(dǎo)線部件是金屬導(dǎo)線，包括單絲導(dǎo)線、絞合導(dǎo)線和平面網(wǎng)狀導(dǎo)線，而且接合部件由導(dǎo)電橡膠或?qū)щ姌渲瞥?，并且編繞有金屬導(dǎo)線。
11．如權(quán)利要求8所述的管狀開關(guān)，其中導(dǎo)電部件包括裸露導(dǎo)線部件和接合部件，而且接合部件由具有撓性和彈性的導(dǎo)電橡膠或?qū)щ姌渲瞥?，其材料與制作軟管部件的材料相同并且能夠附著于軟管部件上，接合部件包覆該裸露導(dǎo)線部件并且將該導(dǎo)線與軟管部件接合。
12．如權(quán)利要求1-11中任一權(quán)利要求所述的管狀開關(guān)，其中接合部件或?qū)щ姴考哂袕椥?，且為透明或半透明的管狀或索狀部件?br> 13．一種管狀開關(guān)，包括一具有絕緣特性和彈性的管狀軟管部件；多個(gè)具有撓性的第一導(dǎo)電部件，其沿軟管部件縱向設(shè)置在其內(nèi)表面上；具有導(dǎo)電性和彈性的第一接合部件，用于將第一導(dǎo)電部件與軟管部件接合；具有撓性的第二導(dǎo)電部件，其沿軟管部件的縱向圍繞其徑向截面的中心設(shè)置在軟管部件中；以及具有導(dǎo)電性和彈性的第二接合部件，被設(shè)置成使其不與第一接合部件接觸，并且通過(guò)其支承部分將該第二導(dǎo)電部件支承在軟管部件上，其中支承部分在軟管部件的徑向截面中具有徑向延伸部分。
14．如權(quán)利要求1-13中任一權(quán)利要求所述的管狀開關(guān)，其中軟管部件沿其縱向在其外表面上具有帶狀溝槽。
15．如權(quán)利要求1-14中任一權(quán)利要求所述的管狀開關(guān)，其中在軟管部件或接合部件中或者在這些部件的內(nèi)表面或外表面上設(shè)有發(fā)光部件或光反射部件。
16．如權(quán)利要求1-15中任一權(quán)利要求所述的管狀開關(guān)，其中在軟管部件的外表面上還設(shè)有由編織金屬絲或合成纖維制成的增強(qiáng)部件。
17．一種用于連接如權(quán)利要求1-16中任一權(quán)利要求所述的管狀開關(guān)的端部與另一類似管狀開關(guān)的端部或外部導(dǎo)線或者用于密封該管狀開關(guān)的端部的連接裝置，包括一個(gè)芯部件，用以插入軟管部件的內(nèi)部，使之與軟管部件緊密接觸；接觸點(diǎn)部件，設(shè)置在所述芯部件的部分外表面上以便與導(dǎo)電部件接觸；和一個(gè)包覆部件，固定在軟管部件的外表面上。
18．如權(quán)利要求17所述的用于管狀開關(guān)的連接裝置，包括一第一連接裝置，用以與一個(gè)管狀開關(guān)連接；和一第二連接裝置，用以與另一管狀開關(guān)或外部導(dǎo)線連接或者用以密封一個(gè)管狀開關(guān)的端部，其中第一連接裝置的包覆部件和第二連接裝置的包覆部件彼此固定配合或者螺紋嚙合。
全文摘要
一種在通常狀態(tài)下是斷開的,可以由外部壓力瞬時(shí)接通,并且具有較長(zhǎng)探測(cè)距離的管狀開關(guān)。該管狀開關(guān)包括一個(gè)具有絕緣特性和彈性的管狀軟管部件11,和多個(gè)具有撓性的導(dǎo)電部件12,該導(dǎo)電部件螺旋形固定在軟管部件的內(nèi)表面上,使得在軟管部件的任意截面處該導(dǎo)電部件的表面都應(yīng)局部地暴露于軟管部件的內(nèi)部空間中。該管狀開關(guān)具有耐久性,能安裝在任何位置,并可具有較長(zhǎng)的探測(cè)范圍,此外其缺陷易于發(fā)現(xiàn)、維修和調(diào)整,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,具有彈性,而且制造成本較低。
文檔編號(hào)H01H3/14GK1225189SQ97196274
公開日1999年8月4日 申請(qǐng)日期1997年7月8日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月9日
發(fā)明者江波戶浩 申請(qǐng)人:Ebac公司