专利名称：安全碎纸机及其进纸口触摸感应装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种安全碎纸机，以及涉及该种安全碎纸机的进纸口触摸感应装置。
背景技术：
在国内，碎纸机目前仅在办公室普及，但在国外，碎纸机已广泛进入各家各户，因此，可以推知，国内的家用碎纸机未来将非常普遍。
传统的碎纸机用于家庭中，曾经出现多次事故，主要是伤及儿童手指。考虑到家庭儿童缺乏安全意识的因素，家用碎纸机需要增强其在安全方面的性能，以免儿童误将手指插入碎纸机的进纸口内，导致出现意外事故。即使是在办公应用场合，人手误入碎纸机进纸口，导致出现意外，也是偶有的事。
因此，加强碎纸机的安全功能越来越受业界所重视。
2006年11月8日，CN200610060917.6号专利申请公开了一种碎纸机进纸安全结构，其在碎纸机进纸口边沿设有保护按板，保护按板的底面由弹性物支撑，并与控制碎纸机动力电源的微动开关的压柄零压力接触。优选的是，保护按板是组成贴近碎纸机进纸口边沿的窄长条形保护环的一块保护按板，其底面由至少两个压簧支撑，并与控制碎纸机动力电源的微动开关的压柄零压力接触。
实际应用中，由于弹性物尤其是压簧容易因机械疲劳而失去弹性，且微动形状也容易失去灵敏性，因此，申请人认为，该种技术方案难以带来较好的安全效果。
继而，2007年1月3日，CN200610052681.1号专利申请公开了一种安全型碎纸机，包括有壳体和设置其内的碎纸刀片组、驱动刀片组工作的电机以及控制电机转停的控制电路，其中壳体在其上表面开有进纸口，所述的壳体至少在其进纸口边沿处的表面为导电材质，并且还包括有一导电件，其第一端与所述壳体上的导电材质表面电连接，其第二端与控制电路相连。该技术方案对于人或动物碰触碎纸机进纸口产生的杂波感应信号，能够通过一感应电路来自动地监测并控制电机停转，而无需通过机械的方式来手动控制操作，因此能快速、准确地起到保护操作者安全的作用。另外，其提供的感应控制电路还具有自动恢复功能，当异常工作状态排除或转移时，碎纸机又能够自动恢复正常工作。
CN200610052681.1号专利申请的技术方案，实质上利用人体是一个信号源的原理，当人体触摸到机器的导电材质时，通过电路将信号放大，控制碎纸机停止转动，达到安全保护的目的。但是，申请人长期从事碎纸机的研发工作，深知该技术方案虽比CN200610060917.6号专利申请具有相对较高的灵敏度，虽能在一定程度上达到安全控制的目的，但却具有工作性能不稳定的缺点，其性能比较容易受环境因素影响，如温度、湿度、走线方式、机芯大小以及是否有地线等，都容易影响人体触摸感应时的灵敏度，而且其设计难度也较大。因此，完全依赖于人体作为触摸感应信号源的碎纸机进纸口安全保护方案是难以达到高安全性能的要求的。
发明内容
鉴于目前碎纸机进纸口的保护存在的上述不足，本发明的第一目的在于提供一种进纸口触摸感应装置，以使碎纸机进纸口感应人体触摸的能力大大提高，进一步供碎纸机做安全状态识别，及时控制碎纸机构的运行状态，以提高碎纸机的安全性能。
为解决本发明的技术问题，本发明通过如下技术方案实现本发明进纸口触摸感应装置，包括两个导电件和开关电路，两个导电件以一定间隙相邻近装设于碎纸机进纸口上，并分别与所述开关电路电性连接，所述开关电路提供控制信号给碎纸机的控制电路以供切换碎纸机的运转状态。
为加强电路的安全性能，每个导电件与开关电路之间串联形成的支路中设置有限流电阻。
更具体的，所述开关电路包括三极管，其基极与集电极分别依次与一组限流电阻和一个导电件形成支路，其发射极接地，集电极外接电源，所述控制信号自其集电极引出。此外，所述开关电路还包括电容，电性连接于三极管的基极与发射极之间。
为适应人体手指宽度，所述两个导电件之间的最大间隙小于1.5厘米为宜。
根据本发明的第一实施例所揭示，所述两个导电件可为金属片或导电塑料片，分别设置于碎纸机进纸口的纵长的两侧壁。
根据本发明的第二实施例所揭示，所述两个导电件可为金属裸线，螺旋状缠绕排布于进纸口至少一个纵长侧壁上。
此外，根据本发明的第三实施例所揭示，所述两个导电件均为多条平行且串联的金属裸线，两个导电件的金属裸线相互交叉平行排布，一体设置于进纸口至少一个纵长侧壁上。
进而，本发明的第二目的在于应用第一目的所述的进纸口触摸感应装置，提供一种安全碎纸机。
该安全碎纸机包括碎纸机构、壳体和控制电路，壳体设有进纸口，碎纸机构被装设在壳体内并对应所述进纸口以利碎纸，所述控制电路与所述碎纸机构电性连接，用于实现碎纸机的管理，此外，本安全碎纸机还包括第一目的所述的触摸感应装置。
特别地，根据本发明第一实施例所揭示，为合理设计该碎纸机，所述两导电件呈纵长板状，与所述进纸口纵长的两侧壁相配合并分别贴设其上。为了便于实现导电件与开关电路的电性连接，所述两导电件底面设有金属导电极，所述壳体对应该导电极设置相应的通孔，导电极贯通所述通孔与所述三极管电性连接。
与现有技术相比，本发明具有如下优点通过在传统的碎纸机的基础上增设所述进纸口触摸感应装置，通过两个导电体进行协作，以较高的灵敏度感应人体甚至昆虫之类的可导电性物体接触进纸口，继而及时切换碎纸机的运转状态，可提高碎纸机的安全性能，以免出现误伤手指之类的意外，有利于碎纸机向家庭用户普及，进一步开发其市场潜力。
图1为本发明的第一实施例的进纸口触摸感应装置的电路原理图；图2为本发明的第一实施例的壳体的盖体部分的组装结构示意图；图3为图1的局部纵中剖视图；图4为本发明的第二实施例的两个导电体的结构示意图；图5为本发明的第三实施例的两个导电体的结构示意图。
具体实施例方式
碎纸机的基本结构一般由壳体、碎纸机构和相应的控制电路组成，壳体一般由腔体和盖体2(参阅图2，下同)组成，腔体上部架设所述碎纸机构，腔体下部设置垃圾桶之类的容器以便容置碎纸机构碎纸后形成的纸屑。碎纸机构包括两个或三个并排设置的刀辊和相应的传动机构，传动机构由马达结合齿轮组组成，齿轮组一端与刀辊相连接，另一端与马达相连接，控制电路与碎纸机构的传动马达电性连接，马达因此接受控制电路的控制。由此，用户通过对控制电路进行操作，使其驱动该传动机构的马达转动，由马达联动齿轮组，便可使碎纸机构的刀辊实现滚动碎纸，达到碎纸的目的。腔体上部由盖体2进行保护，为了碎纸的必要，盖体2对应所述碎纸机构的两个刀辊的啮合部位应设置相应的进纸口20(参阅图2和图3)；同理，为了便于操作，所述控制电路中用于提供控制按键的控制面板一般也设置在该盖体2上，用户可以通过操作该控制面板上的控制按键发送指令给所述控制电路，再由控制电路解释指令后执行相应的各种操作，在控制电路的显示设备上显示操作过程及结果，从而实现人机交互。由于涉及碎纸机构的控制电路的叙述多见于公知技术中，因此，此处恕不赘述。
图1示出了本发明的触摸感应装置的电路原理图，包括两个导电件11，12、若干限流电阻R1，R2，R3，R4和一个开关电路。所述开关电路由三极管Q1和电容C1组成，第一导电件11与第一组限流电阻R1，R2依次电性连接后，接入所述三极管Q1的集电极(接入点为VCC)；第二导电件12与第二组限流电阻R3，R4依次电性连接后，接入所述三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极则接地，限流电阻R2与三极管Q1集电极之间还设有电阻R5，限流电阻R2与电阻R5之间接电源VCC，电阻R5与三极管Q1集电极之间引出连接线OUT与碎纸机的控制电路(未图示)电性连接。
限流电阻R1至R4既能防止人体触摸导电件11，12时电流过高所发生的事故，又能防止VCC对地短路造成的线路故障。具体应用时，使第一导电件11与第二导电件12之间保持适当的间隙，以人体手指碰及时容易同时触及第一导电件11和第二导电件12为准，譬如1.5厘米。由于人体本身是导体，当人体同时接触到两个导电件11，12时，相当于限流电阻R1和R3通过一电阻接通，如此，VCC端电流依次通过限流电阻R2、R1、R3、R4流入三极管Q1的发射极，使Q1导通，OUT点处出现低电平；当人体离开两个导电件11，12时，限流电阻R1和R3之间出现断路，三极管Q1截止，OUT点输出高电平。
因此，可以通过检测OUT点的高低电平状态来判断是否有人体触摸两个导体，控制电路依据OUT点的电平状态，在高电平时恢复碎纸机构的正常运转，在低电平时停止碎纸机构运转，便可实现安全控制的功能。由于人体本身为一信号源，有50Hz的感应信号，因此开关电路中增设所述的电容C1，是为了消除这些感应信号和其它环境的干扰，隔直通交。
两个导电件11，12的形状可自由设计，关键在于使两个导电件11，12保持所述可供判断人手是否触及的一定间隙，因此，需要将两个导电件11，12合理地装设在碎纸机的进纸口20上。
图2和图3共同揭示了一种典型的导电件11，12及其组装结构。在碎纸机的盖体2上，该进纸口20呈狭长状，具有两个相对的纵长侧壁23，24，两个侧壁23，24在横截面上呈腰状。相应的，所述两个导电件11，12使用电镀金属片或导电塑料片，整体呈纵长的板状，其在横截面上也呈腰状，以与所述进纸口20纵长的两侧壁23，24相配合，两个导电件11，12分别贴设在两个侧壁23，24上，由此使进纸口20保持整体美观。
请参阅图1至图3，为第一导电件11与限流电阻R1的连接以及第二导电件12与限流电阻R3之间的连接的需要，所述进纸口20的两侧壁23，24上需设置供走线的通孔230，240。本发明为使设计效果更佳，在两个导电件11，12底面分别增设金属导电极110，120，并在导电极110，120上设置内螺纹孔，导电极110，120贯通两个侧壁23，24的通孔230，240后，通过在盖体2底部用垫圈112，122和螺钉111，121螺锁在该内螺纹孔上，可使两个导电件11，12与进纸口20的两个侧壁23，24稳固，且可通过垫圈112，122接线，以使两个导电件11，12最终与开关电路中的三极管Q1各端电性连接。
两个导电件11，12与进纸口20两侧壁23，24之间的进一步稳固连接可通过多种公知的连接方式实现，如子母件卡合或者螺锁等方式；此外，所述导电极110，120的内螺纹孔与螺钉111，121的连接关系也可由等同的方式实现，如子母件卡合、自攻螺钉攻螺纹等。
上述实施例中，两个导电件11，12由于需与进纸口20的两个纵长侧壁23，24相配合，因此，进纸口20的进纸厚度与导通两个导电件11，12的接触宽度之间会形成一对难以调和的矛盾。因此，进一步地，可将上一实施例改型，将所述两个导电件11，12设计为如图4所示的金属裸线，将其螺旋状缠绕排布于进纸口20一个或两个纵长侧壁23，24上。这样，由于金属裸线之间的距离可自由设计，便可更大幅度提高检测人体触摸时的灵敏度，而且也可相对上一实施例降低成本，整体上能得到更优的效果。
除了上述的改型之外，所述两个导电件11，12还可考虑如图5所示的实施方式，将其设计为多条相互平行且串联的金属裸线，形如E字，再将两个导电件的金属裸线相互交叉平行排布，一体设置于进纸口20一个或两个纵长侧壁23，24上。此一实施例的效果与上一改型实施例的效果基本相同，因此恕不赘述。
综上所述，本发明为传统的碎纸机提供了更安全的性能，能以较高的灵敏度检测进纸口的杂物，尤其有利于检测人手误入的情况，有利于安全使用碎纸机，便于碎纸机进一步向家用化发展。
尽管参照特定的优选实施例已经表示和描述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制，本领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围的前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。所附的权利要求书覆盖了本发明精神和范围内的所有这些改变和修改。
权利要求
1.一种进纸口触摸感应装置，其特征在于包括两个导电件和开关电路，两个导电件以一定间隙相邻近装设于碎纸机进纸口上，并分别与所述开关电路电性连接，所述开关电路提供控制信号给碎纸机的控制电路以供切换碎纸机的运转状态。
2.根据权利要求1所述的进纸口触摸感应装置，其特征在于每个导电件与开关电路之间串联形成的支路中设置有限流电阻。
3.根据权利要求2所述的进纸口触摸感应装置，其特征在于所述开关电路包括三极管，其基极与集电极分别依次与一组限流电阻和一个导电件形成支路，其发射极接地，集电极外接电源，所述控制信号自其集电极引出。
4.根据权利要求3所述的进纸口触摸感应装置，其特征在于所述开关电路还包括电容，电性连接于三极管的基极与发射极之间。
5.根据权利要求4所述的进纸口触摸感应装置，其特征在于所述两个导电件之间的最大间隙小于1.5厘米。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的进纸口触摸感应装置，其特征在于所述两个导电件为金属片或导电塑料片，分别设置于碎纸机进纸口的纵长的两侧壁。
7.根据权利要求1至5中任意一项所述的进纸口触摸感应装置，其特征在于所述两个导电件均为金属裸线，螺旋状缠绕排布于进纸口至少一个纵长侧壁上。
8.根据权利要求1至5中任意一项所述的进纸口触摸感应装置，其特征在于所述两导电件均为多条平行且串联的金属裸线，两个导电件的金属裸线相互交叉平行排布，一体设置于进纸口至少一个纵长侧壁上。
9.一种安全碎纸机，包括碎纸机构、壳体和控制电路，壳体设有进纸口，碎纸机构被装设在壳体内并对应所述进纸口以利碎纸，所述控制电路与所述碎纸机构电性连接，用于实现碎纸机的管理，其特征在于本安全碎纸机还包括触摸感应装置，其包括两个导电件和开关电路，两个导电件以一定间隙邻近装设于所述进纸口的至少一个纵长侧壁上，并分别与所述开关电路电性连接，所述开关电路与所述控制电路电性连接，提供控制信号给所述控制电路以供切换碎纸机的运转状态。
10.根据权利要求9所述的安全碎纸机，其特征在于每个导电件与开关电路之间形成的支路中设置有限流电阻。
11.根据权利要求10所述的安全碎纸机，其特征在于所述开关电路包括三极管，其基极与集电极分别依次与一组限流电阻和一个导电件串联形成支路，其发射极接地，集电极外接电源，所述控制信号自其集电极引出。
12.根据权利要求11所述的安全碎纸机，其特征在于所述开关电路还包括电容，电性连接于三极管的基极与发射极之间。
13.根据权利要求12所述的安全碎纸机，其特征在于所述两个导电件之间的最大间隙小于1.5厘米。
14.根据权利要求9至13任意一项所述的安全碎纸机，其特征在于所述两导电件为金属片或导电塑料片，分别设置于碎纸机进纸口的纵长的两侧壁。
15.根据权利要求14所述的安全碎纸机，其特征在于所述两导电件呈纵长板状，与所述进纸口纵长的两侧壁相配合并分别贴设其上。
16.根据权利要求15中任意一项所述的安全碎纸机，其特征在于所述两导电件底面设有供接线的金属导电极，所述壳体对应该导电极设置相应的通孔，导电极贯通所述通孔与所述三极管电性连接。
17.根据权利要求9至13中任意一项所述的安全碎纸机，其特征在于所述两个导电件均为金属裸线，螺旋状缠绕排布于进纸口至少一个纵长侧壁上。
18.根据权利要求9至13中任意一项所述的安全碎纸机，其特征在于所述两导电件均为多条平行且串联的金属裸线，两个导电件的金属裸线相互交叉平行排布，一体设置于进纸口至少一个纵长侧壁上。
全文摘要
本发明公开一种进纸口触摸感应装置，包括两个导电件和开关电路，两个导电件以一定间隙相邻近装设于碎纸机进纸口上，并分别与所述开关电路电性连接，所述开关电路提供控制信号给碎纸机的控制电路以供切换碎纸机的运转状态。继而，本发明还公开一种应用该触摸感应装置的安全碎纸机。通过在传统的碎纸机的基础上增设所述进纸口触摸感应装置，通过两个导电体进行协作，以较高的灵敏度感应人体甚至昆虫之类的可导电性物体接触进纸口，继而及时切换碎纸机的运转状态，可提高碎纸机的安全性能，以免出现误伤手指之类的意外，有利于碎纸机向家庭用户普及，进一步开发其市场潜力。
文档编号B02C25/00GK101032706SQ20071002731
公开日2007年9月12日 申请日期2007年3月27日 优先权日2007年3月27日
发明者钟奋强 申请人:钟奋强