CN113161197B - 一种阈值可调的万向惯性开关及其闭合方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种阈值可调的万向惯性开关及其闭合方法，属于惯性开关技术领域，解决了现有技术无法同时实现调整开关阈值与感应多个方向惯性信号的问题。包括万向传动结构、导头、定位器、开关触发器以及阈值调节机构；导头一端与万向传动结构连接，另一端与定位器扣合；定位器与开关触发器固定连接且同步动作；定位器通过阈值调节机构提供与导头扣合的压紧力；惯性开关受到的冲击力大于阈值调节机构提供的压紧力时，定位器与导头脱扣，阈值调节机构提供的压紧力能够使开关触发器触发惯性开关闭合。

Description

一种阈值可调的万向惯性开关及其闭合方法

技术领域

本发明涉及惯性开关技术领域，尤其涉及一种阈值可调的万向惯性开关及其闭合方法。

背景技术

惯性开关是一种对惯性信号灵敏的装置，当受到超过其阈值的惯性信号时，可实现开关由断开到闭合切换功能，又称为阈值开关、加速度开关或g值开关，是当前工业领域中感应惯性信号的重要器件。现有惯性开关主要采用的是弹簧和质量块结构，当惯性开关受到惯性信号后，质量块克服弹簧弹力发生运动，当质量块运动达到一定距离后接触电极触点，从而实现开关由断开到导通状态的切换。理想的惯性开关应同时具备可感应任意方向的惯性信号、阈值可调、自锁功能、高可靠性与稳定性等性能。

现有的万向型惯性开关及微机电万向惯性开关能够实现可感应多个方向惯性信号的功能，但在不更换结构件的情况下，无法实现阈值可调的功能；另一种平面多层惯性开关能够实现不同过载阈值条件下的开关转换，但无法实现可感应多个方向惯性信号的功能。即：现有惯性开关难以同时实现具备阈值可调与可感应多个方向惯性信号的功能。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种阈值可调的万向惯性开关及其闭合方法，用以解决现有技术无法同时实现调整开关阈值与感应多个方向惯性信号的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种阈值可调的万向惯性开关，包括：万向传动结构、导头、定位器、开关触发器以及阈值调节机构；所述万向惯性开关导头一端与所述万向惯性开关万向传动结构连接，另一端与定位器扣合；所述万向惯性开关定位器与所述万向惯性开关开关触发器固定连接且同步动作；所述万向惯性开关定位器通过阈值调节机构提供与导头扣合的压紧力；所述万向惯性开关万向惯性开关受到的惯性冲击大于所述万向惯性开关阈值调节机构提供的压紧力时，所述万向惯性开关定位器与导头脱扣，所述万向惯性开关阈值调节机构提供的压紧力能够使开关触发器触发所述万向惯性开关万向惯性开关闭合。

可选地，所述万向惯性开关万向传动结构为球铰链或万向节。

可选地，所述万向惯性开关导头上设有凹槽；所述万向惯性开关定位器与凹槽滑动配合。

可选地，所述万向惯性开关定位器的上端设有凸出部，所述万向惯性开关凸出部扣合在凹槽中，且所述万向惯性开关凸出部与所述万向惯性开关凹槽能够相对滑移。

可选地，还包括：后盖，所述万向惯性开关后盖上设有金属弹片；所述万向惯性开关开关触发器与金属弹片接触时，万向惯性开关闭合。

可选地，还包括：固定轴，所述万向惯性开关固定轴转动安装在所述万向惯性开关万向惯性开关的外壳上，所述万向惯性开关定位器和开关触发器过盈配合套设在固定轴上。

可选地，所述万向惯性开关阈值调节机构包括：扭簧和扭力调节旋钮。

可选地，扭簧套设在固定轴上，且所述万向惯性开关扭簧一端与所述万向惯性开关定位器固定连接，另一端与扭力调节旋钮固定连接。

可选地，所述万向惯性开关扭力调节旋钮转动安装在外壳上，并通过固定销钉进行定位。

一种阈值可调的万向惯性开关的闭合方法，包括以下步骤：

步骤S1：扭簧的扭力使定位器压紧在导头的凹槽中；

步骤S2：所述万向惯性开关万向惯性开关受到任意方向的惯性冲击超出触发阈值时，导头发生偏转，导头脱离定位器；

步骤S3：定位器在扭簧的扭力作用下发生偏转，同时带动开关触发器转动，使开关触发器与金属弹片接触，完成惯性开关的闭合动作。

本发明技术方案至少能够实现以下效果之一：

1.本发明的万向惯性开关，在不更换结构件的前提下，通过扭力调节旋钮可以调节扭簧的受力状态实现触发阈值可调。

2.本发明的万向惯性开关，定位器可沿垂直于导头轴线的平面内的任意方向滑出，实现可感应一个面内任意方向的惯性信号。

3.本发明的万向惯性开关，开关闭合后，在扭簧力作用下，开关触发器上的金属接触片与后盖上的金属弹片持续接触，实现自锁功能，保证开关能够持续维持闭合状态。

4.本发明的万向惯性开关，具有复位功能，可通过简单操作即可实现开关状态的切换。

本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为本发明的阈值可调的万向惯性开关的外部视图；

图2为本发明的阈值可调的万向惯性开关的打开状态；

图3为本发明的阈值可调的万向惯性开关的关闭状态；

图4为本发明的阈值可调的万向惯性开关的打开状态侧视图；

图5为本发明的阈值可调的万向惯性开关的关闭状态侧视图；

图6为本发明的阈值可调的万向惯性开关内部结构组成；

图7为后盖结构图；

图8为开关触发器结构示意图；

图9为导头结构图

图10为固定销钉结构图；

图11为复位状态示意图；

图12为球铰链替换结构。

附图标记：

1-外壳；2-后盖；3-导头；4-固定轴；5-球铰链；6-定位器；7-扭力调节旋钮；8-固定销钉；9-扭簧；10-开关触发器；11-后盖主体；12-金属弹片；13-配重块；14-绝缘片；15-金属接触片；16-凸出部。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本发明一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

实施例1

本发明的一个具体实施例，如图1-11所示，公开了一种阈值可调的万向惯性开关，包括：万向传动结构、导头3、定位器6、开关触发器10以及阈值调节机构；其中，万向传动结构能够将所述万向惯性开关受到的惯性冲击传递至导头3，所述导头3一端与所述万向传动结构连接，另一端与定位器6扣合；所述定位器6与所述开关触发器10固定连接且同步动作；所述定位器6通过阈值调节机构提供与导头3扣合的压紧力；阈值调节机构提供的压紧力的值(大小)即为惯性开关触发闭合的阈值。所述万向惯性开关受到的惯性冲击大于所述阈值调节机构提供的压紧力时，导头3在惯性冲击下偏转，使定位器6与导头3脱扣，进而阈值调节机构推动定位器6发生动作，开关触发器10同步定位器6动作触发所述万向惯性开关闭合，连通外部电路。

本发明的一种具体实施方式中，阈值可调的万向惯性开关的外部壳体包括：外壳1和后盖2，如图1所示；且外壳1和后盖2之间可拆卸连接。具体地，后盖2通过螺钉装配到外壳1上；万向传动结构、导头3、定位器6、开关触发器10以及阈值调节机构均设置在惯性开关的壳体内部。

可选地，后盖2的结构示意图如图7所示，后盖2包括：后盖主体11和金属弹片12。具体地，后盖主体11材质为酚醛压塑成型。具体地，金属弹片12的材质为不锈钢；金属弹片12的数量为两个，且在后盖主体11上并列设置。开关触发器10与两个金属弹片12接触时，惯性开关闭合，两个金属弹片12接入外部回路中。

可选地，万向传动结构为万向节或球铰链5。

可选地，球铰链5两端带有螺纹，球铰链5一端与外壳1固定连接，另一端与导头3固定连接。

本发明的一种具体实施方式中，导头3的结构如图9所示。

具体地，导头3的一端设有螺纹孔3-1，球铰链5端部的螺纹段通过螺纹连接旋入导头3的螺纹孔3-1中。球铰链5具有三个转动自由度，球铰链5能够使导头3相对外壳1任意摆动；也就是说，导头3能够以球铰链5的球铰中心为转动中心相对于外壳1具有三个转动自由度。

可选地，导头3的另一端设有内凹的凹槽3-2，定位器6的上端扣合在导头3的凹槽3-2中。

具体地，凹槽3-2的边缘与导头3的端面平滑过度；凹槽3-2的形状相对于导头3的轴线圆周对称；也就是说，凹槽3-2沿导头3的轴线旋转任意角度均能够与凹槽3-2自身重合；凹槽3-2的纵截面形状为等腰三角形或弧形。

为了便于惯性冲击达到或超过触发阈值时，导头3能够与定位器6相对滑移，使定位器6与导头3能够顺利脱扣，导头3上凹槽3-2的深度不易过大。示例性地，凹槽3-2的深度小于2mm。

导头3为惯性信号的灵敏部件，其一端相对另一端质量要大许多。具体地，以导头3的中心为界，导头3设有凹槽3-2的一端的质量与导头3与球铰链5连接的一端的质量的比值大于5：1。当导头3受到惯性冲击时，导头3一头重一头轻的不对称结构能够有利于实现导头3与定位器6的顺利脱离。

可选地，定位器6的端部设有凸出部16，所述凸出部16与凹槽3-2接触。

可选地，凸出部16为滚动安装在定位器6上的滚珠；惯性开关受到冲击时，导头3发生偏转，导头3与定位器6发生相对滑移，滚珠在凹槽3-2中滚动，将滑动摩擦替换为滚动摩擦，能够有效减小导头3与定位器6脱离时的阻力，提高惯性开关的灵敏度。

或者，凸出部16为固定设置在定位器6端部的半圆球形的凸起。惯性开关受到冲击使导头3发生偏转时，导头3与定位器6相对滑移，凸起在凹槽3-2表面滑动，由于半圆球形的凸起与凹槽3-2为点接触，能够减小导头3与定位器6之间的摩擦力，提高惯性开关的灵敏度。

所述的导头3与所述定位器6两者之间能够相对滑动，两者之间接触面摩擦系数非常小，当惯性开关受到的惯性冲击大于阈值调节机构的压紧力时，定位器6的所述凸出部能够从凹槽3-2中滑出，进而定位器6和开关触发器10在阈值调节机构提供的扭矩带动下动作，使开关触发器10与后盖2上的两个金属弹片12接触，开关闭合，连通外部电路。

本发明的一种具体实施方式中，定位器6和开关触发器10均通过固定轴4转动安装在外壳1上；如图2、图6所示，定位器6和开关触发器10均通过过盈配合的方式套设在固定轴4上。

具体的，如图8所示，开关触发器10包括：配重块13、绝缘片14和金属接触片15；配重块13的重量大于金属接触片15的重量；绝缘片14的材料为酚醛层压板，配重块13上设有通孔，并通过通孔过盈配合的方式套设在固定轴4上。

具体地，配重块13和金属接触片15分别设置在绝缘片14的两端，且金属接触片15上设有两个接触点，两个接触点能够分别与后盖2上的两个金属弹片12对应接触，开关闭合，实现与外部线路连通。

可选地，阈值调节机构包括：扭簧9和扭力调节旋钮7。

具体地，扭簧9套设在固定轴4上，且扭簧9的一端与定位器6固定连接，扭簧9的另一端与扭力调节旋钮7固定连接。固定轴4两端分别与外壳1及扭力调节旋钮7相联，固定轴4可以相对外壳1及扭力调节旋钮7沿自身轴线转动。

具体的，固定轴4一端与外壳1转动连接，另一端与扭力调节旋扭7转动连接。定位器6与导头3配合后，旋转扭力调节旋钮7，能够调节扭簧9的压缩量，同时，固定轴4、定位器6和开关触发器10的位置保持不变。

如图4、图5所示，扭簧9对定位器6提供逆时针转动的扭矩(本发明中涉及的定位器6的逆时针转动均指的是相对于图4、图5而言)。

如图2、图4所示，当惯性开关不受惯性力冲击或惯性力小于等于阈值调节机构的压紧力时，即惯性力小于等于扭簧9的扭矩时：定位器6的上端的凸出部16扣入导头3端部的凹槽3-2中，扭簧9提供的扭矩使导头3与定位器6之间相互压紧，此时，球铰链5、导头3和定位器6保持不动。

如图3、图5所示，当惯性开关受到的惯性力大于阈值调节机构的压紧力时，即惯性力大于扭簧9的扭矩时：导头3沿惯性冲击的方向相对于球铰连5的中心偏转，使定位器6克服扭簧9的扭矩逆时针(图5)转动从导头3的凹槽3-2中滑出(脱扣)；此时，导头3设有凹槽3-2的一端不再受定位器6的约束，由于导头3设有凹槽3-2的一端重量较大，导头3设有凹槽3-2的一端在自身重力的作用下掉落；定位器6在扭簧9的扭矩作用下逆时针(图5中)转动，同时带动开关触发器10逆时针转动，使开关触发器10上的金属接触片15与后盖2上的两个金属弹片12接触，闭合惯性开关，连通外部电路。

金属接触片15具有两个触点，金属接触片15与两个金属弹片12接触后，两个金属弹片12之间实现连通，开关闭合，即外部回路闭合(连通)。开关闭合后，在扭簧9作用下，开关触发器10上的金属接触片15与后盖2上的金属弹片12持续接触，实现自锁功能，保证开关闭合状态的连续。

进一步地，通过旋转扭力调节旋钮7能够调节扭簧9的扭矩大小，调节定位器6与导头3之间的压紧力的大小，进而实现对惯性开关的阈值的调节。

值得注意的是：由于凹槽3-2具有一定的深度，因此，本发明的惯性开关实际的触发闭合的触发阈值大小实际为扭簧9的初始扭矩与定位器6从凹槽3-2中脱扣时的扭簧9进一步压缩的扭矩(动作扭矩)之和。但是，由于导头3的凹槽3-2的形状和深度是固定的，且凹槽3-2的深度较小，因此，定位器6与导头3脱离时的扭矩可忽略不计，扭簧9的初始扭矩作为触发阈值；对惯性开关的触发阈值的调节过程为通过旋转扭力调节旋钮7调节的扭簧9的初始压缩状态(初始扭矩)的过程。

进一步地，扭力调节旋钮7转动安装在外壳1上，并通过固定销钉8进行定位。

具体地，外壳1上设有销钉孔，固定销钉8安装在销钉孔中，且固定销钉8的轴线垂直于扭力调节旋钮7的轴线，固定销钉8能够插入扭力调节旋钮7将扭力调节旋钮7固定。

具体地，扭力调节旋钮7外部设有轮齿，固定销钉8能够卡入轮齿间隙中；或者，扭力调节旋转7外部设有圆周均匀分布的定位孔，固定销钉8能够插入定位孔中。

旋转扭力调节旋钮7能够调节扭簧9的压缩量，进而调节惯性开关的阈值；调节完成后，将固定销钉8插入扭力调节旋钮7将其定位，固定销钉8能够限制扭力调节旋钮7的旋转，进而使扭簧9的扭力调节完成后保持稳定。

具体的，固定销钉8的材料为不锈钢，一端带有螺纹，与外壳1通过螺纹配合，另一端为锋利的凸出结构，固定销钉8可以插入材料为铝合金的扭力调节旋钮7内。通过旋转固定销钉8，能够实现固定销钉8沿销钉孔的直线位移，使固定销钉8插入扭力调节旋钮7或从扭力调节旋钮7中抽出。

本发明的一种具体实施方式中，本发明的惯性开关的所有活动关节处均涂润滑剂减小摩擦。

实施时，本发明的惯性开关的工作过程/原理为：

工作原理：在扭簧9的作用下，使定位器6紧贴导头3，如图2、图4所示，开关触发器10上的金属接触片15与后盖2上的金属弹片12不接触。

当惯性开关受到惯性冲击时，导头3产生一定的位移。若产品受到的惯性冲击小于等于触发阈值，导头3的位移量不会使定位器6脱离导头3，开关触发器10上的金属接触片15与后盖2上的金属弹片12不接触，外部回路处于断开状态；

当惯性开关受到的惯性冲击超过设定的阈值，则导头3的位移量使得定位器6脱离导头3，固定轴4带动开关触发器10相对外壳1沿轴线逆时针(图4、图5中)转动，开关触发器10上的金属接触片15与后盖2上的金属弹片12接触，如图5所示，外部回路处于闭合状态。

可感应万向惯性信号功能实施方式：导头3与外壳1之间通过球铰链5相联，导头3可以相对外壳1任意方向摆动。当导头3受到任意方向惯性冲击时，导头3相对于球铰链5的球铰中心沿惯性冲击的方向偏转。当惯性冲击超过触发阈值，导头3的位移量使得定位器6脱离导头3，实现开关受到超过设定阈值且垂直导头3轴线方向的惯性冲击时，由断开到闭合切换功能。

触发阈值可调功能实施方式：由于凹槽3-2的深度是固定的，惯性开关从断开状态到闭合状态，定位器6从凹槽3-2中滑出时，定位器6的转动的角位移量固定。通过旋转扭力调节旋钮7可以调节扭簧9的受力状态，对定位器6施加不同大小的力矩，进而使导头3在受到惯性冲击偏转的过程需要克服不同大小的阻力，从而实现不同的惯性信号触发阈值的调节。当扭力调节旋钮7调整到位后，用固定销钉8将扭力调节旋钮7与外壳1固定。

复位功能实施方式：当惯性开关从断开状态切换到闭合状态后，如需要切换回断开状态，按照图11状态惯性接触器放置，并用一字起子逆时针旋转固定轴4，当导头3处于垂直状态后(重力作用下垂直于地面)，松开一字起子定位器6即可重新贴在导头3，恢复断开状态。

实施例2

本实施例提供针对实施例1的基于相同发明构思的替代方案：

1)本发明的导头3与外壳1之间采用球铰链5连接，实现导头3可以相对外壳1任意摆动，以其他形式实现此效果的方案均在本发明的保护范围内；如图12的万向节结构也可实现导头3的任意方向的转动，达到球铰链5的效果。

2)本发明通过调整扭簧9的受力状态实现不同触发阈值的调节，其他通过调整结构受力状态来实现不同触发阈值的调节的方案均在本发明的保护范围内；例如：将扭簧9替换为弹簧，通过弹簧提供定位器6对导头3的预压紧力，通过调节弹簧的预压缩量的技术方案，落在本发明的保护范围。

3)本发明的实施例1中固定轴4转动安装在外壳1上；定位器6和开关触发器10通过过盈配合安装在固定轴4上。

替换方案为：

固定轴4固定安装在外壳1上，定位器6与开关触发器10均通过轴承转动安装在固定轴4上，且定位器6与开关触发器10之间固定连接，定位器6和开关触发器10能够同步运动。通过将固定轴4固定，将定位器6和开关触发器10与固定轴4转动安装，导头3与定位器6脱离后，开关触发器10同步定位器6旋转闭合开关时，能够减小定位器6和开关触发器10的转动惯量，提高惯性开关的灵敏度。

实施例3

本实施例提供一种基于实施例1的进一步改进的阈值可调的万向惯性开关，将阈值调节机构设置为多级调节机构。

可选地，阈值调节机构包括：第一扭簧、第二扭簧、扭力调节旋钮7和扭力微调旋钮；第一扭簧和第二扭簧均套设在固定轴4上，且第一扭簧的直径大于第二扭簧，第二扭簧套设在第一扭簧内部。第一扭簧的一端与定位器6固定连接，另一端与扭力调节旋钮7固定连接；第二扭簧的一端与定位器6固定连接，另一端与扭力微调旋钮固定连接。

第一扭簧的剪切模量大于第二扭簧的剪切模量，或者说，第一扭簧的弹性模量大于第二扭簧的弹性模量。剪切模量/弹性模量的含义为每扭转1°所需要提供的扭力的大小。

进一步地，扭力调节旋钮7转动套接在扭力微调旋钮外部，并能够通过卡块与扭力调节旋钮7周向固定，即卡块能够限制扭力微调旋钮与扭力调节旋钮7的相对转动。

具体地，扭力微调旋钮上铰接安装卡块，扭力调节旋钮7上设有与卡块形状配合的卡槽，卡槽设置在扭力调节旋钮7的端面上，且多个卡槽在扭力调节旋钮7上周向均匀分布。

卡块与扭力微调旋钮垂直时，扭力微调旋钮与扭力调节旋钮7能够自由转动；卡块与扭力微调旋钮平行时，扭力微调旋钮与扭力调节旋钮7不能相对旋转。

使用时：

首先，旋转卡块与扭力微调旋钮垂直，进而旋转扭力调节旋钮7调节第一扭簧的扭矩大小；此时，扭力微调旋钮与扭力调节旋钮7能够自由转动；第二扭簧不对定位器6施加扭矩，不参与扭力调节。

进一步，通过固定销钉8固定扭力调节旋钮7；

进一步，旋转扭力微调旋钮，第二扭簧发生扭转，提供对定位器6的扭矩，微调定位器6受到的扭矩的大小，此时，第一扭簧和第二扭簧同时对定位器6提供扭矩。

最后，转动卡块，使卡块卡入扭力调节旋钮7上的卡槽中，固定扭力微调旋钮的位置，完成触发阈值的调节。

本实施例中，微调为相对概念，通过扭力调节旋钮7调节第一扭簧的扭矩大小，实现对触发阈值的初步调整(粗调)，通过扭力微调旋钮调节第二扭簧的扭矩大小，实现对触发阈值的进一步调整(微调)，能够快速准确的调节触发阈值的大小，且提高了对触发阈值的调节精度。

实施例4

本实施例提供一种实施例1中的阈值可调的万向惯性开关的闭合方法，包括以下步骤：

步骤S1：扭簧9的扭力使定位器6压紧在导头3的凹槽3-2中；如图2、图4所示。

步骤S2：惯性开关受到任意方向的惯性冲击超出触发阈值时，导头3发生偏转，定位器6与导头3脱扣，导头3脱离定位器6；

步骤S3：定位器6脱离导头3的限制后，在扭簧9的扭力作用下发生偏转，同时带动开关触发器10转动，使开关触发器10的金属接触片15与后盖2上的金属弹片12接触，完成惯性开关的闭合动作。

步骤S4：惯性开关闭合后，需要将导头3和定位器6进行复位，复位过程为：

固定轴4端部设有一字槽，通过一字形起子能够旋转固定轴4。旋转固定轴4使开关触发器10脱离金属弹片12，定位器6留出导头3配合的空间，将导头3调整为初始状态，导头3在重力作用下处于自然下垂状态，如图11所示。松开固定轴4，定位器6在扭簧9的扭力作用下压紧在导头3的凹槽3-2中，实现惯性开关的复位。

所述步骤S1中：

旋转扭力调节旋钮7能够调节扭簧9的扭力大小，进而调节惯性开关的触发阈值的大小。

即通过旋转扭力调节旋钮7可以调节扭簧9的受力状态，扭簧9对定位器6施加的扭矩大小即为触发阈值的大小；扭簧9对定位器6施加不同大小的力矩，从而实现惯性冲击触发阈值的大小的调节。具体地：扭簧9对定位器6施加的初始扭矩能够阻止定位器6发生偏转，使导头3在受到惯性冲击而相对于定位器6滑动时需要克服不同大小的阻力，即导头3受到惯性冲击的值大于扭簧9提供的扭矩时，导头3能够相对于定位器6滑移；从而实现不同的惯性信号触发阈值的调节。

所述步骤S2中：

当惯性开关受到的惯性冲击小于等于设定的触发阈值时，导头3在定位器6的限制下保持不动。

当惯性开关受到的惯性冲击超过设定的触发阈值，则导头3的位移量使得定位器6脱离导头3。具体地，导头3相对于外壳1发生偏转，导头3偏转时与定位器6相对滑移，使定位器6从凹槽3-2中滑出，导头3与定位器6脱扣。

进一步地，由于导头3与外壳1之间通过球铰链5相联，导头3可以相对外壳1任意方向摆动，并且凹槽3-2沿导头3的轴线圆周对称，因此，导头3能够在惯性冲击作用下向任意方向偏转使定位器6脱离导头3，使惯性开关能够感应万向惯性信号。

进一步地，当惯性冲击的方向与导头3的轴线方向重合时，导头3保持不动，定位器6受到冲击发生顺时针(图4中)转动与导头3脱离，导头3失去定位器6的支撑进而在自身重力的作用下向下摆动，进一步地，定位器6在扭簧9的弹力作用下逆时针转动，开关定位器10同步定位器6逆时针旋转与金属弹片12接触，开关闭合，外部电路连通，如图5所示。

所述步骤S3中：

定位器6与导头3脱扣后，定位器6在扭簧9的带动下沿固定轴4发生偏转，固定轴4带动开关触发器10同步定位器6转动，即固定轴4带动开关触发器10相对外壳1沿固定轴4轴线逆时针(图4、图5中)转动，开关触发器10与后盖2上的金属弹片12接触。

进一步地，金属弹片12有两片，金属接触片15具有两个接触点，两个接触点分别于两个金属弹片12接触，实现惯性开关的闭合和外部电路的连通。开关闭合后，在扭簧9扭力作用下，开关触发器10上的金属接触片15与后盖2上的金属弹片12持续接触，实现自锁功能，保证开关闭合状态的持续，保持电路的持续连通。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种阈值可调的万向惯性开关，其特征在于，包括：万向传动结构、导头(3)、定位器(6)、开关触发器(10)以及阈值调节机构；所述导头(3)一端与所述万向传动结构连接，另一端与定位器(6)扣合；所述定位器(6)与所述开关触发器(10)固定连接且同步动作；所述定位器(6)通过阈值调节机构提供与导头(3)扣合的压紧力；所述万向惯性开关受到的惯性冲击大于所述阈值调节机构提供的压紧力时，所述定位器(6)与导头(3)脱扣，所述阈值调节机构提供的压紧力能够使开关触发器(10)触发所述万向惯性开关闭合；

还包括：固定轴(4)，所述固定轴(4)转动安装在所述万向惯性开关的外壳(1)上，所述定位器(6)和开关触发器(10)过盈配合套设在固定轴(4)上；

所述阈值调节机构包括：扭簧(9)和扭力调节旋钮(7)；

扭簧(9)套设在固定轴(4)上，且所述扭簧(9)一端与所述定位器(6)固定连接，另一端与扭力调节旋钮(7)固定连接。

2.根据权利要求1所述的阈值可调的万向惯性开关，其特征在于，所述万向传动结构为球铰链(5)或万向节。

3.根据权利要求1所述的阈值可调的万向惯性开关，其特征在于，所述导头(3)上设有凹槽(3-2)；所述定位器(6)与凹槽(3-2)滑动配合。

4.根据权利要求3所述的阈值可调的万向惯性开关，其特征在于，所述定位器(6)的上端设有凸出部(16)，所述凸出部(16)扣合在凹槽(3-2)中，且所述凸出部与所述凹槽(3-2)能够相对滑移。

5.根据权利要求1所述的阈值可调的万向惯性开关，其特征在于，还包括：后盖(2)，所述后盖(2)上设有金属弹片(12)；所述开关触发器(10)与金属弹片(12)接触时，万向惯性开关闭合。

6.根据权利要求5所述的阈值可调的万向惯性开关，其特征在于，所述扭力调节旋钮(7)转动安装在外壳(1)上，并通过固定销钉(8)进行定位。

7.根据权利要求1-6任一项所述的阈值可调的万向惯性开关的闭合方法，包括以下步骤：

步骤S1：扭簧(9)的扭力使定位器(6)压紧在导头(3)的凹槽(3-2)中；

步骤S2：所述万向惯性开关受到任意方向的惯性冲击超出触发阈值时，导头(3)发生偏转，导头(3)脱离定位器(6)；

步骤S3：定位器(6)在扭簧(9)的扭力作用下发生偏转，同时带动开关触发器(10)转动，使开关触发器(10)与金属弹片(12)接触，完成惯性开关的闭合动作。

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