CN1992120A - 水平角度感应开关 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种水平角度感应开关，绝缘外壳内部设有配重物，还设有通过弹力连接第一端子和第二端子的导电弹性体，使第一端子与第二端子导通；当发生水平角度变化时，配重物发生移动压于弹性体上，使弹性体与第一端子和/或第二端子分开，从而使第一端子与第二端子断开；当恢复水平状态时，配重体离开弹性体，弹性体重新连接第一端子和第二端子，第一端子与第二端子导通。开关处于水平时，为常闭状态，当发生水平角度变化时，开关断开，通过此结构使开关灵敏地感应水平角度的变化。

Description

水平角度感应开关

技术领域

本发明涉及一种水平角度感应开关，特别涉及常闭的水平角度感应开关，当处于水平状态的开关发生角度变化时，使导电接点断开。

背景技术

应用于玩具、鞋、饰品、钓鱼器具、防盗等产品发光、发声电路中的振动开关，现有的结构型式，一般是弹簧式振动感应结构，少量弹片式振动感应结构和滚珠式振动感应结构，滚珠式振动开关造价比其他两种都低，制造工艺简单；但现有滚珠式振动开关，因结构的局限性，造成不能密封或寿命短，被选定使用的场合越来越少。而且现有的振动开关多为常开的振动开关，只有在感应振动时，才为导通状态。而在很多情况下，需要常闭的振动开关，在感应振动时使电路断开。上述的这些开关主要是用于感应振动，如果当开关的角度发生变化时，上述开关则无法感应。

发明内容

本发明为克服现有技术的缺陷，提供一种水平角度感应开关，结构简单，在通常状态下使导电接点处于常闭状态，在感应水平角度变化时使导电接点断开。

为了实现上述目的，本发明提供一种水平角度感应开关，绝缘外壳内部设有配重物，还设有通过弹力连接第一端子和第二端子的导电的弹性体，使第一端子与第二端子导通；当发生水平角度变化时，配重物发生移动压于弹性体上，使弹性体与第一端子和/或第二端子分开，从而使第一端子与第二端子断开；当恢复水平状态时，配重体离开弹性体，弹性体重新连接第一端子和第二端子，第一端子与第二端子导通。

所述绝缘外壳是下端开口的中空壳体，所述配重物为滚珠，所述外壳上设有第一端子；所述外壳开口处内嵌套有绝缘的滚珠座；所述滚珠座的下面设有将外壳封闭的第二端子的导电板；该滚珠座上设有放置滚珠的滑道，并于滑道底面设有通槽；第一端子的导电板设于滑道一侧上面并夹设于滚珠座与外壳内壁之间；所述通槽内设有一端固定于第二端子的导电板上的悬臂导电弹性体，该弹性体的另一端抵于第一端子的导电板上。通过此结构，可以灵敏地感应水平角度，使开关断开。常态下滚珠处于滚珠座的左端，此时，导电的弹性体在抵住第一端子的导电板上，由于弹性体与固定于第二端子的导电板上，第一端子和第二端子处于导通状态，开关常闭；当水平角度发生变化时，滚珠顺滑道滚向滚珠座的右端，滚珠压下弹性体，使弹性体与第一端子的导电板分离，第一端子与第二端子断开，此时开关断开；当恢复水平状态后，在弹性体的回复力的作用下，滚珠被推回左端，弹性体重新抵到第一端子的导电板上，开关又恢复到常闭状态。

作为一种优选方式，所述通槽与所述滑道底面相当的长形通槽，所述弹性体为悬臂倾斜设置的导电弹簧，该导电弹簧低端固定于长形通槽一端下面的第二端子的导电板上，高端抵于第一端子的导电板上。所述第二端子的导电板上突设有导电的使导电弹簧向上倾斜设置的支撑片，该支撑片插于导电弹簧底部。

作为一种优选方案，所述通槽与所述滑道底面相当的长形通槽，所述弹性体为悬臂倾斜设置的导电弹片，该导电弹片的低端固定于第二端子的导电板上，高端抵于第一端子的导电板上。所述导电弹片与第二端子的导电板可为一体式结构，以便于制造。

作为一种优选方案，所述通槽设置于第一端子的导电板下方；所述弹性体包括处于悬置状态的为T字形的导电柱和套设于导电柱上的导电的支撑弹簧，所述导电柱的上端面为斜面，该斜面的高端抵于第一端子的导电板上，低端与滑道底面相接；所述支撑弹簧底端固定于第二端子的导电板上，顶端置于所述导电柱的轴肩底部。

所述通槽为圆柱形通槽；所述导电柱为的T字形圆柱阶梯轴，其轴肩的侧面上设有导向凸起，在所述圆形通槽的槽壁上与该凸起对应设有轴向导向槽。所述导电柱的大径轴为方形，所述通槽为与该大径轴相应的方形槽。

作为另一种优选方案，所述绝缘外壳是一侧端开口并由盖体封闭的中空壳体，所述配重物为滚珠，所述外壳内嵌套有绝缘的带有滚珠滑道的滚珠座；所述滚珠座的一侧端面与绝缘外壳的内端面之间设有导电弹性体，该弹性体包括弹簧座，横向设置在弹簧座底面的支撑弹簧和大径轴端面置于支撑弹簧上的横向的T型导电柱，T型导电柱的小径轴在支撑弹簧的弹力作用下，由滚珠座端面的通槽伸入并凸设于滚珠座的端面，同时T型导电柱的轴肩抵于滚珠座的外端面，在T型导电柱的轴肩抵于滚珠座的外端面之间间隔夹设有第一端子的导电片和第二端子的导电片。本方案的水平角度感应开关在水平放置时，T型导电柱同时与第一端子的导电片和第二端子的导电片接触，则第一端子和第二端子导通，开关为常闭状态，当开关向左倾斜时，滚珠向左滚动，压下T型导电柱，第一端子和第二端子为断开状态，从而实现水平角度的感应。为了灵敏地感应水平角度，所述滚珠座的侧面与端面之间为斜面过渡。

本发明的优点在于，

1、结构简单，具有感应水角度变化的能力。本发明所提供的水平角度感应开关，当感应水平角度变化时，通过滚珠压下常态下始终与第一端子和/或第二端子的导电板接触的弹性体，使第一端子和第二端子断开，发出感应信号，当恢复水平状态后，滚珠离开弹性体，弹性体连接起第一端子和第二端子，使第一端子和第二端子导通。并且可以调整滚珠与弹性体回复力的匹配关系来调整开关的灵敏度，结构简单。

2、提供常闭状态，只有在发生水平角度变化时，水平角度感应开关断开。

3、可微型化。本发明结构简单，适合微型化制造。

附图说明

图1为本发明一发明例的剖面结构示意图；

图2为图1水平角度感应开关的示意图；

图3为图1所示水平角度感应开关的安装示意图；

图4为本发明另一实施例的剖面结构示意图；

图5为图4中导电弹片与第二端子的导电板一体结构的示意图；

图6为本发明再一实施例的剖面结构示意图；

图7为图6中滚珠座的结构示意图；

图8为本发明的再一实施例；

图9为图8中的水平角度感应开关感应振动状态示意图。

附图标识

1、外壳    2、滚珠    3、滚珠座    31、斜面

311、阶梯                   4、第二端子的导电板

5、第一端子的导电板    6、导电弹簧    7、第一端子的引脚

8、第二端子的引脚      9、滚珠滑道    10、通槽

11、导电柱             12、支撑弹簧   13、导向槽

14、导电柱的轴肩       15、支撑片     16、弹簧座

17、支撑弹簧           18、T型导电柱  19、导电弹片

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明。

一种水平角度感应开关，包括一端为下端开口的中空绝缘外壳1，配重物为滚珠2，所述外壳1上设有第一端子；所述外壳1开口处内嵌套有绝缘的滚珠座3；所述滚珠座3的下面设有将外壳1封闭的第二端子的导电板4，该导电板上设有突出的第二端子的引脚8；该滚珠座3上设有滚珠滑道9，并于滑道底面设有通槽10；第一端子的导电板5设于滑道的一侧上面并夹设于滚珠座3与外壳1内壁之间；第一端子的引脚7延伸于外壳1之外；所述通槽10内设有一端固定于第二端子的导电板4上的悬臂导电弹性体，该弹性体的另一端抵于第一端子的导电板5上。滚珠2的重量应与弹性体的回复力相当，根据不同的需要，可以制成不同灵敏度的开关。当由水平状态发生角度变化时，配重物发生移动压于弹性体上，使弹性体与第一端子分离，从而使第一端子与第二端子断开；当恢复水平状态时，配重体在弹性体弹力的作用下发生移动，离开弹性体，弹性体重新抵于第一端子上，第一端子与第二端子导通。通过此结构使开关灵敏地感应水平角度的变化。

如图1所示，为本发明的一个实施例。在上面所述的基本结构不变的情况下，所述通槽10是与所述滑道底面相当的长形通槽，所述弹性体为悬臂倾斜设置的导电弹簧6，该导电弹簧6低端固定于长形通槽一端下面的第二端子的导电板4上，高端抵于第一端子的导电板5上。导电弹簧6从长形通槽的左端底部，沿滑道9斜向上方抵于第一端子的导电板5上，导电弹簧6与第二端子的导电板4的固定方式，可以通过突设在所述第二端子的导电板4上的支撑片15实现，该支撑片15插于导电弹簧6底部，使导电弹簧6与第二端子的导电板4构成电性连接。支撑片15与第二端子的导电板4的夹角可为95°，以保证导电弹簧6的倾斜伸出滑道底面与第一端子的导电板5接触，当开关水平设置时，如发生水平角度变化，滚珠2滚到滑道右端时，如图2所示，将导电弹簧6向下压弯，使导电弹簧6与第一端子的导电板5分离，以达到使第一端子与第二端子断开的目的，以实现对水平角度变化的感应。由于滚珠的重量与导电弹簧6的回复力相当，所以开关恢复水平状态后，在导电弹簧6的回复力的作用下，滚珠2滚回左边，导电弹簧6重新与第一端子的导电板5接触，开关再次处于常闭状态。

本例中的水平角度感应开关的安装顺序如图3所示，外壳1的开口端一侧对称设有安装柱，并开有与滚珠座3相应的安装槽，滚珠座3上与该安装柱对应设有安装孔，滚珠座3的下端面上设有突出的安装柱，与第二端子的导电板4上的安装孔对应设置，在第二端子的导电板4一体设置的突起的支撑片上插设上导电弹簧6。先将滚珠2置于外壳1内，再将滚珠座3顺着外壳1上的安装柱嵌入外壳1的安装槽内，在安装滚珠座3的同时将第一端子的导电板5夹设于滚珠座3与外壳1的安装槽之间，第一端子的引脚7延伸于外壳1之外；然后再将第二端子的导电板4顺着滚珠座3下端的安装柱安装，并使导电弹簧6从滚珠座3上的长形通槽向外壳1内伸入，且使导电弹簧6的高端抵于第一端子的导电板5上。这样就将外壳1的开口封上。

如图4所示，为本发明的另一个实施例，在本例中所述通槽10是与所述滑道底面相当的长形通槽，所述弹性体6为悬臂倾斜设置的导电弹片19，该导电弹片19的低端固定于第二端子的导电板4上，高端抵于第一端子的导电板5上。当开关处于图4状态时，导电弹片19与第二端子的导电板4稳定接触，为常闭状态，如发生水平角度变化时，滚珠2向右移动，滚珠2压下导电弹片19的高端，导电弹片19与第二端子的导电板4分离，开关断开。为了便于制造安装，所述导电弹片19与第二端子的导电板4可采用一体式结构，如图5所示。

如图6所示，为本发明的再一实施例，在本例中，所述通槽10设置于第一端子的导电板5下方；所述弹性体6包括处于悬置状态的为T字形的导电柱11和套设于导电柱11上的导电的支撑弹簧12，所述导电柱11的上端面为斜面，该斜面的高端抵于第一端子的导电板5上，低端与滑道底面相接；所述支撑弹簧12底端固定于第二端子的导电板4上，顶端置于所述导电柱的轴肩14底部。图6为开关的常闭状态，当发生水平角度变化时，滚珠2沿滑道向右滚动，顺导电柱的斜面压下导电柱11，导电柱11与第一端子的导电板5分离，开关断开。

为了能保证滚珠2顺利滚上导电柱11上端的斜面，使导电柱11与第一端子的导电板5分离；当所述通槽10为圆柱形通槽时；所述导电柱11为的T字形圆柱阶梯轴，其轴肩的侧面上设有导向凸起，在所述圆形通槽的槽壁上与该凸起对应设有轴向导向槽13，如图7所示；以保证导电柱11只发生轴向移动，而不发生转动；还可使所述导电柱11的大径轴为方形，所述通槽10为与该大径轴相应的方形槽，也可达到上述目的，并保证开关的灵敏性。

如图8和图9所示，为本发明的再一实施例，所述绝缘外壳1是一侧端开口并由盖体封闭的中空壳体，所述配重物为滚珠2，所述外壳1内嵌套有绝缘的带有滚珠滑道的滚珠座3；所述滚珠座3的一侧端面与绝缘外壳1的内端面之间设有导电弹性体，该弹性体包括弹簧座16，横向设置在弹簧座底面的支撑弹簧17和大径轴端面置于支撑弹簧17上的横向的T型导电柱18，T型导电柱18的小径轴在支撑弹簧17的弹力作用下，由滚珠座3端面的通槽伸入并凸设于滚珠座3的端面，同时T型导电柱18的轴肩抵于滚珠座3的外端面，在T型导电体18的轴肩抵于滚珠座3的外端面之间间隔夹设有第一端子的导电片5和第二端子的导电片4，并且第一端子的引脚7和第二端子的引脚8伸于外壳之外。本例中的水平角度感应开关在水平放置时，T型导电柱18同时与第一端子的导电片5和第二端子的导电片4接触，则第一端子和第二端子导通，开关为常闭状态，当开关向左倾斜时，滚珠2向左滚动，压下T型导电柱18，第一端子和第二端子为断开状态，从而实现水平角度的感应。为了灵敏地感应水平角度，所述滚珠座3的侧面与端面之间为斜面过渡，所述斜面31中间部位设置阶梯311，使滚珠2在斜面滚压T型导电柱18时，起相对的障碍作用，以调整所述实施例开关水平倾斜感应的灵敏度。

本发明可根据不同的需要，通过调整滚珠的重量与导电弹簧的回复力之间的关系，制成不同灵敏度的水平角度感应开关。

Claims (10)

1、一种水平角度感应开关，绝缘外壳内部设有配重物，还设有通过弹力连接第一端子和第二端子的导电弹性体，使第一端子与第二端子导通；当发生水平角度变化时，配重物发生移动压于弹性体上，使弹性体与第一端子和/或第二端子分开，从而使第一端子与第二端子断开；当恢复水平状态时，配重体离开弹性体，弹性体重新连接第一端子和第二端子，第一端子与第二端子导通。

2、如权利要求1所述水平角度感应开关，其特征在于，所述绝缘外壳(1)是下端开口的中空壳体，所述配重物为滚珠(2)，所述外壳(1)上设有第一端子；

所述外壳(1)开口处内嵌套有绝缘的滚珠座(3)；所述滚珠座(3)的下面设有将外壳(1)封闭的第二端子的导电板(4)；该滚珠座(3)上设有滚珠滑道(9)，并于滑道(9)底面设有通槽(10)；第一端子的导电板(5)设于滑道的一侧上面并夹设于滚珠座(3)与外壳(1)内壁之间；所述通槽(10)内设有一端固定于第二端子导电板(4)上的悬臂导电弹性体，该弹性体的另一端抵于第一端子的导电板(5)上。

3、如权利要求2所述的水平角度感应开关，其特征在于，所述通槽(10)是与所述滑道底面相当的长形通槽，所述弹性体为悬臂倾斜设置的导电弹簧(6)，该导电弹簧(6)低端固定于长形通槽一端下面的第二端子的导电板(4)上，高端抵于第一端子的导电板(5)上。

4、如权利要求3所述的水平角度感应开关，其特征在于，所述第二端子的导电板(4)上突设有导电的使导电弹簧(6)向上倾斜设置的支撑片(15)，该支撑片(15)插于导电弹簧(6)底部。

5、如权利要求2所述的水平角度感应开关，其特征在于，所述通槽(10)是与所述滑道底面相当的长形通槽，所述弹性体为悬臂倾斜设置的导电弹片(19)，该导电弹片(19)的低端固定于第二端子的导电板(4)上，高端抵于第一端子的导电板(5)上。

6、如权利要求2所述的水平角度感应开关，其特征在于，所述通槽(10)设置于第一端子的导电板(5)下方；所述弹性体(6)包括处于悬置状态的为“T”字形的导电柱(11)和套设于导电柱上的导电的支撑弹簧(12)，所述导电柱(11)的上端面为斜面，该斜面的高端抵于第一端子的导电板(5)上，低端与滑道底面相接；所述支撑弹簧(12)底端固定于第二端子的导电板(4)上，顶端置于所述导电柱的轴肩(14)底部。

7、如权利要求6所述的水平角度感应开关，其特征在于，所述通槽(10)为圆柱形通槽；所述导电柱(11)为的T字形圆柱阶梯轴，其轴肩的侧面上设有导向凸起，在所述圆形通槽的槽壁上与该凸起对应设有轴向导向槽(13)。

8、如权利要求1所述的水平角度感应开关，其特征在于，所述绝缘外壳(1)是一侧端开口并由盖体封闭的中空壳体，所述配重物为滚珠(2)，所述外壳(1)内嵌套有绝缘的带有滚珠滑道的滚珠座(3)；所述滚珠座(3)的一侧端面与绝缘外壳(1)的内端面之间设有导电弹性体，该弹性体包括弹簧座(16)，横向设置在弹簧座内的支撑弹簧(17)和大径轴端面置于弹簧(17)上的横向的T型导电柱(18)，T型导电柱(18)的小径轴在弹簧(17)的弹力作用下，由滚珠座(3)端面的通槽伸入并凸设于滚珠座(3)的端面，同时T型导电柱(18)的轴肩抵于滚珠座(3)的外端面，在T型导电体(18)的轴肩抵于滚珠座(3)的外端面之间间隔夹设有第一端子的导电片(5)和第二端子的导电片(4)。

9、如权利要求8所述的水平角度感应开关，其特征在于，所述滚珠座(3)的侧面与端面之间为斜面过渡。

10、如权利要求9所述的水平角度感应开关，其特征在于，所述滚珠座(3)的侧面与端面之间为斜面(31)中间部位设置阶梯(311)。

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