落下检测装置

申请号 CN02812874.5 申请日 2002-07-19 公开(公告)号 CN1288447C 公开(公告)日 2006-12-06
申请人 国际商业机器公司; 发明人 艾伦·R·考克斯; 尼尔·莫里斯;
摘要 提供了一种球形惯性件(120)放置在一个腔(110,112,210,212)中的落下检测装置(100,200)。该腔具有多个面(116),每一个面有一个压 力 接触 件(118,218),球形惯性件(120)在压力接触件(118,218)上产生的预定的力可产生一个 信号 。两个立方体形式的腔(110,112,210,212),放置在易碎产品的壳体(102,202)中的不同的方向上。如果产品在多个方向的任何一个方向上落下,则产生一个信号。
权利要求

1.一种落下检测装置,其具有一球形惯性件放置在一个腔中,该腔有 多个内表面,每一个内表面具有一个压接触件,其中,由该球形惯性件 在一个压力接触件上产生的预定的力产生一个信号;相对于落下检测装置 所要求的灵敏度,该球形惯性件被标定成预定的质量
2.如权利要求1所述的落下检测装置,其特征为,该压力接触件由与 其所在的内表面上的一膜片间隔开的一个可变形的压力垫构成,该预定的 力使该压力垫变形,与该膜片的内表面接触。
3.如权利要求1所述的落下检测装置,其特征为,该预定的力由该球 形惯性件的质量确定。
4.如权利要求2所述的落下检测装置,其特征为,该预定的力由该压 力垫的挠性和该压力垫与该膜片之间的距离确定。
5.如权利要求1所述的落下检测装置,其特征为,在一静止位置或正 常运动过程中,该球形惯性件与上述内表面上的压力接触件接触,在该压 力接触件上产生一个比该预定的力小的力。
6.如权利要求1所述的落下检测装置,其特征为,该落下检测装置包 括立方体形式的第一和第二个腔,第二个腔邻近第一个腔,但取向与第一 个腔不同。
7.如权利要求1所述的落下检测装置,其特征为,所述腔由壳体的模 制的二个半部构成。
8.如权利要求1所述的落下检测装置,其特征为,该压力接触件使用 压力接触键盘式工艺。
9.如权利要求1所述的落下检测装置,其特征为,所产生的信号为一 信号装置产生的信号。
10.如权利要求1所述的落下检测装置,其特征为,落下检测装置形 成在计算机产品的模制件中。
11.如权利要求1所述的落下检测装置,其特征为,该落下检测装置 为一个独立的组件,或模制在产品的包装中。
12.如权利要求1所述的落下检测装置,其特征为,所产生的信号为 LED产生的信号或者声音警报。

说明书全文

技术领域

发明涉及一种落下检测装置。更具体地说,涉及在具有需要监视的 易碎要求的产品或包装上使用的装置。该装置检测该包装产品是否跌落或 被其他物体碰撞。

背景技术

已知加速度限制开关,其中,由磁材料制成的球形惯性体被永久磁 铁保持在静止位置。在球形体的相反一侧,一个挠性的导电膜片放置在磁 铁上,在膜片外面是印刷电路板。如果球形体被加速,离开永久磁铁,则 它将冲击该膜片。膜片是挠性的,会变形,与印刷电路板上的一个元件接 触,产生某种形式的信号
这种形式的加速度限制开关的缺点是,它只对一个方向的加速度敏感。 其他形式的落下检测装置可以包括脆性破坏组件或高技术的加速度计
在计算机产品中,数据记录磁盘驱动器对外来冲击(例如落下或产品与 其他物体的碰撞引起的冲击)敏感。外来冲击可使磁盘驱动器内的磁盘滑 动,造成数据记录不精确或增加存取时间。

发明内容

本发明的目的是要提供一种成本低的牢固耐用的、可以用于需要检测 是否落下或与其他物体碰撞的组件。还有一个目的是要提供一种落下检测 装置,它可检测在装置可提供的任何方向或产品取向上的落下或碰撞。
根据本发明的一个方面,提供一种落下检测装置,其具有一球形惯性 件放置在一个腔中,该腔有多个内表面,每一个内表面具有一个压接触 件,其中,由该球形惯性件在一个压力接触件上产生的预定的力产生一个 信号;相对于落下检测装置所要求的灵敏度,该球形惯性件被标定成预定 的质量
优选,该压力接触件由与其所在的内表面上的一膜片间隔开的一个可 变形的压力垫构成,该预定的力使该压力垫变形,与该膜片的内表面接触。
优选,该预定的力由该球形惯性件的质量确定。
优选,该预定的力由该压力垫的挠性和该压力垫与该膜片之间的距离 确定。
优选,在一静止位置或正常运动过程中,该球形惯性件与上述内表面 上的压力接触件接触,在该压力接触件上产生一个比该预定的力小的力。
优选,该落下检测装置包括立方体形式的第一和第二个腔,第二个腔 邻近第一个腔,但取向与第一个腔不同。
优选,所述腔由壳体的模制的二个半部构成。
优选,该压力接触件使用压力接触键盘式工艺。
优选,所产生的信号为一信号装置产生的信号。
优选,落下检测装置形成在计算机产品的模制件中。
优选,该落下检测装置为一个独立的组件,或模制在产品的包装中。
优选,所产生的信号为LED产生的信号或者声音警报。
附图说明
现利用例子,参照附图来说明本发明的一个实施例
图1A为根据本发明的一个优选实施例的落下检测装置的横截面图;
图1B为根据本发明的一个优选实施例的落下检测装置的横截面图;
图2A为根据本发明的优选实施例的落下检测装置的透明的平面图;
图2B为在A向看的图2A所示的落下检测装置的透明的侧视图;
图2C为从B向看的,图2A所示的落下检测装置的透明侧视图;
图3为根据本发明的优选实施例的压力膜片的展开轮廓;
图4为在根据本发明的优选实施例的落下检测装置中所用的电路图。

具体实施方式

参见图1A,在模制壳体102中形成了落下检测装置100。模制壳体102 可以作成产品的一部分,或包括在包装中,以便成为易碎物品的一部分或 非常接近易碎物品。例如,为了检测计算机是否落下或被碰撞,该落下检 测装置100可以在笔记本计算机的计算机硬盘驱动器的模制盒中,作成一 个整体。
另外,在船只集装箱中。模制件可以形成作为运输或包装监视器用的 独立的落下检测装置。
模制壳体102作成带有分模线108的二个半部104,106。形成二个腔 110,112,每一个腔110,112的一半模制成模制壳体102的二个半部104, 106中的每一个。当将模制壳体102的二个半部104,106放置在一起时, 腔110,112完全被封闭在模制壳体102内。
二个腔110,112中的每一个腔为立方体形状,并且该二个腔110,112 的取向彼此不相同。可以设有多于二个,具有不同取向的立方体形腔110, 112。
每一个腔110,112具有放置在腔110,112的内表面上的膜片114或 其他形式的片材。膜片114有多个侧边116,每一个侧边都放置在立方体形 腔110,112的内表面上。每一个侧边116具有位于每一侧边116的中心的 压力垫片118。在每一个立体形腔110,112中,有6个压力垫118。膜片 114和压力垫118可以用相应的材料(如聚酯薄膜或聚酯)来制造。
每一个腔110,112都装有一个已知质量的标定的球形物体120。在每 一个腔110,112中,球形物体120通过与在每一个侧边116上的压力垫118 接触,而保持在腔110,112内的中心位置上。压力垫118放置在球形物体 120和衬垫着腔110,112的膜片114之间。
图1B表示通过腔110的中心的,单一一个腔110中的零件的横截面。 膜片114形成在模制中衬垫在腔110上的立方体外包层。膜片114有6个 侧边116,图1B的横截面中表示了四个侧边116。在膜片的一个侧边116 上,安装着印刷电路板(没有示出)形式的电子电路。
每一个侧边116的压力垫118安装在膜片114的内表面122的中心上。 虽然,压力垫118可以为方形或任何其他适当的形状,但在后面的图中所 表示的压力垫118为圆形。每一个压力垫118安装在构件124上的膜片114 的侧边116的内表面122上,该构件124将压力垫118安装在与膜片114 的内表面122隔开一个距离126处。
压力垫118由可以为塑料的一弹性导电膜片制成。为了使压力垫118 的膜片128与膜片114的内表面122接触,需要一个预定的力X,使压力垫 118的膜片128向着膜片114产生足够大的变形。为了使膜片128与膜片 124的内表面122接触,在静止或正常运动过程中,球形物体120与压力垫 18接触,但不使压力垫118的膜片128产生足够大的变形。
预定的力X取决于多个参数,包括膜片128的挠性,这种挠性又取决 于其材料和厚度;还包括膜片128与膜片114之间隔开的距离126和球形 物体120的质量。为了达到落下检测装置100预定的灵敏度,可以预先设 置这些参数。
可以使用压力垫118的许多结构,所有这些结构都是利用力使表面变 形。例如,键盘工艺使用这种压力垫。
放置在压力垫114的可变形膜片128对面的膜片118的每一个侧边116 的内表面122,具有与放置在一个侧边116上的电子电路连接的接触零件。 当与压力垫118的变形膜片128接触时,该接触零件由电子电路产生一个 信号。利用可发射信号的单独的电子电路的连接器130,可使在膜片118的 侧面116上的电子电路延伸至放置膜片118的腔110的外面。
图2A,2B和2C表示装在计算机的模制盒202中的一个落下检测装置 200。设有三个图1A和1B所示形式的腔210,212。图2A为模制盒202的 拐203的平面图。模制盒202包围着一个数据或外存储器或一个硬盘驱 动器205。模制盒202有二个半部204,206,一个在另一个的顶部,在 平面有一条分模线208。
二个腔210,212在拐角203附近的模制壳体202中形成。第一个腔210 的取向是使其立方体的顶面和底面与分模线208平行。在图2A中表示压力 接触膜片214的顶部压力垫218在第一个腔210中。第二个腔212的取向 是使其立方体的边缘在最上面,并且二个压力垫218在第二个腔212中。
在模制盒202中还有一个腔226,它装着一个电子电路222。该电子电 路由压力垫218和周围的膜片214上的零件之间的接触产生的脉冲驱动。
在每一个腔210,212中的膜片214的每一个侧边上的接触零件,与在 每一个腔210,212中的膜片214的一个侧边上的电子电路连接;并且在单 独的腔226中,该电路延伸至电子电路222外面,并利用低温焊料回流连 接连接起来。虽然有多于1个的腔210,212,在每一个腔中的电子电路都 与单独腔226中的电子电路222连接。
电子电路222包括一个LED 224,它指示在腔210,212的任何一个腔 中的一个压力垫218是否与在压力垫218对面的膜片214上的接触零件接 触。
图2B为从方向A看的图2A的结构的侧视图,它表示二个腔210,212 和在模制盒202中的另外一个腔226中的电子电路222。二个腔210,212 和电子电路222的另外一个腔226,都在模制盒202的二个半部204,206 中形成。
图2C为从方向B看的图2A的结构的侧视图,它表示二个腔210,212 一个在另一个前面,并且它们在模制盒202中的取向不同。数据外存储器 或硬盘驱动器208被保护泡沫228包围。
图3表示膜片314的展开的轮廓300。膜片314有6个面302,它们与 每一个立方体形腔110,112的6个内表面相适应。每一个面302有一个压 力垫318,它是圆形的,并尽可能多地覆盖每一个面302。膜片314具有连 接器320,将该膜片314与电子电路222和LED 224连接起来。为了容易装 配,每一个面302的拐角322都切去。
图4中更详细地表示了电子电路222。电路400具有一个电池402,保 险丝403,第一和第二个电阻404,406,接触垫408,LED 410和晶体管412。 接触垫408为图1B所示的压力垫118的膜片128,和膜片114的接触零件。 当接触垫408打开时,从电池402发出的电流,在不烧断保险丝403的情 况下,通过第一个电阻404和保险丝403。当膜片114的压力垫118起作用 时,接触垫408关闭。因电池402产生的电流绕过第一个电阻404,这会使 保险丝403烧断。
当保险丝403烧断后,晶体管412工作,并且电池402通过第二个电 阻406给LED 410供电,使LED 410点亮。作为另一种可替代的结构,可 以使用闪光的LED或声音报警以代替LED。
实际上,所述的落下检测装置100,200设在产品(例如计算机)的模制 壳体102,202;或包围易碎物品的包装中。另外,落下检测装置100,200 是一个独立的组件。如果物品跌落或与其他物体碰撞,则该物体非常迅速 地加速和/或减速。
突然的加速会使作为惯性体的球形物体120,在压力垫118,218上产 生一个力。该力的方向与加速度的方向相反。减速会使腔110,112,210,212 中的球形物体120,在膜片114,214的压力垫118,218上产生一个力。该 力的方向为在碰撞前,该物体行进的方向。
当球形物体120在压力垫118,218上产生的力比预定的力X大时,压 力垫118,218变形足够大,与膜片14接触,并起动在模制壳体102,202 中的电子电路222中的一个开关,将LED 402置于接通(ON)状态。
通过改变起动落下检测装置100,200所需的预定的力X和因而改变保 护的特性,则可以调节特定的球形物体120的质量,达到所需要的灵敏度。 作为一个例子,可以使用滚珠轴承作为球形物体120。
由于二个立方体形腔110,112,210,212的取向不同,因此可以检测 多个不同方向上的冲击。这提供了在大约360°方向内的落下或碰撞检测。 已经表示了二个腔,然而,可以使用多于2个的立方体形腔(例如,可以使 用取向不同的4个立方体形腔)。另外,腔不一定要是立方体形。可以使用 多于6个面的腔,例如八面体等形式的腔。
在不偏离本发明的范围的条件下,可以对以上所述作一些改善和改进。
QQ群二维码
意见反馈