CN2884500Y - 电子式倾倒开关 - Google Patents

Abstract

一种电子式倾倒开关，包括发射管座和设在所述发射管座上的发射管，包括接收管座和设在所述接收管座上的接收管，所述发射管座和接收管座形成空腔，在所述空腔中设有可滚动的滚珠，其特征在于，所述发射管和接收管垂直设置，在所述空腔的壁上设有限制滚珠滚动的限滚凸起。与现有技术相比，本实用新型电子式倾倒开关，由于上述发射管和接收的垂直设置及在空腔的内壁上设有限制滚珠滚动的限滚凸起，使该倾倒开关控制稳定，且能有效控制接收管达到导通状态或恢复不导通状态，提高电子式倾倒开关可控性能和安全性能。

Description

电子式倾倒开关

技术领域

本实用新型涉及一种倾倒开关，具体涉及一种电子式倾倒开关。

背景技术

现有技术中，很多电器，如暖风机、振动玩具、运动器材、电子风铃、家庭安全系统等电器为了保证在倾倒状态的安全，需设置倾倒开关，即当电器倾倒到一定角度时，该倾倒开关即可关闭电器运行以确保安全。现有技术倾倒开关有机械型和电子型两种，其中电子型倾倒开关包括发射管、接收管、滚珠和滚珠槽。正常情况下，滚珠位于发射管和接收管之间，阻隔接收管接收光电信号，这种状态电器正常运行，当电器倾倒一定角度时，滚珠偏离原来位置，接收管接收到发射管发来的光电信号，使得接收管导通而产生控制信号，利用此控制信号可以达到电器倾倒控制目的，从而使电器停止运行，当电器恢复到一定角度时，滚珠又回到正常位置，阻隔接收管接收光电信号，接收管不能导通，电器又恢复正常运行。现有技术的电子型倾倒开关，也存在以下缺陷：现有技术倾倒开关的发射管和接收管在同水平面上设置，为了确保电器在正常位置不使滚珠偏离中间位置，需将滚珠设置在一个槽中，这给制造加工带来一定难度，同时，当电器沿滚珠槽的垂直方向倾倒时，滚珠有时并不能偏离原来位置，从而影响倾倒开关的性能；现有电子式倾倒开关如不设滚珠槽，则在工作过程中，若电器稍有振动，极易造成滚珠偏离原来位置，使倾倒开关的接收管导通，电器不能正常运行。另外，现有技术的倾倒开关，限制倾倒开关灵敏度是通过滚珠槽的坡度实现的，当电器恢复到接近正常位置时，滚珠就很容易地不受控制地自动滚入原来位置，这不利于有些电器对恢复正常运行的严格限制。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对上述已有技术存在的不足，提供一种电子倾倒开关，该倾倒开关控制稳定，且能有效控制接收管达到导通状态或恢复不导通状态，提高电子式倾倒开关可控性能和安全性能。

本实用新型采用的技术方案是，一种电子式倾倒开关，包括发射管座和设在所述发射管座上的发射管，包括接收管座和设在所述接收管座上的接收管，所述发射管座和接收管座形成空腔，在所述空腔中设有可滚动的滚珠，其特征在于，所述发射管和接收管垂直设置，在所述空腔的壁上设有限制滚珠滚动的限滚凸起。

为了取得更好的技术效果，上述电子式倾倒开关，所述空腔可以是下端或/和上端较小，向中间逐渐增大的圆台形或纺锤形，所述限滚凸起在所述空腔的壁上环形设置。

上述电子式倾倒开关，可在所述空腔上端设有罩住所述发射管或接收管的向空腔内突出的弧状透明罩，或直接使设在所述空腔上端的发射管或接收管向空腔内突出设置。这种设置的有益效果是，当电器完全颠倒时，避免滚珠阻隔在发射管和接收管之间，从而确保接收管导通，使电器停止正常运行以确保安全。

上述电子式倾倒开关，所述空腔的内壁的颜色最好是防止反射的黑色或其他深色。

上述电子式倾倒开关，所述滚珠最好为实心的钢珠球，所述滚珠的直径最好至少是空腔下端内径的一半。

与现有技术相比，本实用新型电子式倾倒开关，由于上述发射管和接收的垂直设置及在空腔的内壁上设有限制滚珠滚动的限滚凸起，使该倾倒开关控制稳定，且能有效控制接收管达到导通状态或恢复不导通状态，提高电子式倾倒开关可控性能和安全性能。

附图说明

本实用新型的具体结构由以下的实施例及其附图给出，

图1为本实用新型电子式倾倒开关的结构示意图，

图2为本实用新型电子式倾倒开关的电路原理图，

图3至图6是实施例电子式倾倒开关在各种倾倒角度时的状态图，

图7至图8是实施例电子式倾倒开关两种回复角度时的状态图。

具体实施方式

本实施例是一种红外线电子式倾倒开关，如图1所示，包括发射管座2和设在发射管座2上的红外发射管1，包括接收管座4和设在接收管座4上的红外接收管5，发射管座2和接收管座4形成空腔10，在空腔10中设有可滚动的钢质实心滚珠3，红外发射管1和红外接收管5垂直设置，即红外发射管1设在空腔10的上端，红外接收管5设在空腔10的下端，在空腔10的壁上设有限制滚珠3滚动的限滚凸起11。还包括与红外接收管5连接的电路板6，与电路板6连接的针脚9，还包括外壳7和底壳8。

上述电子式倾倒开关，空腔是下端较小，向中间向上逐渐增大的圆台形，限滚凸起11在空腔10的壁上环形设置；空腔10上端的发射管1向空腔10内突出设置。空腔10的内壁的颜色为防止反射的黑色，滚珠3的直径是空腔10下端内径的三分之二。通过滚珠3中心和限位凸起11顶点的直线与通过滚珠中心的垂线的夹角为55至65度，位于限位凸起11上部的空腔壁面与水平面形成的坡度为15至25度。

如图2所示，是上述红外线电子式倾倒开关的电路原理图，由红外线发射管1，红外线接收管5，电阻R1，电阻R2，地线，+5VDC电源，信号脚组成。

上述红外线电子式倾倒开关，在发射管座2与接收管座4之间形成一空腔10，钢球滚珠3置于此空腔内，且在此腔内可滚动，红外发射管1镶于发射管座2上内，红外接收管5镶于接收管座4，红外发射管1与红外接收管5呈面对面设置在空腔上下两端。在红外接收管座4上开一小孔，若无钢球滚珠3的遮挡，红外接收管5可以通过此小孔接收到红外发射管1所发射之红外线。当此倾倒开关处于竖直状态时，如图3所示，钢球滚珠3在空腔下部某正常位置，此时红外接收管座4上的小孔被钢球滚珠3遮挡，红外发射管1的所发射的红外线无法达到红外接收管5，此时红外接收管5处于高阻状态。从而PCB信号引脚上输出低电平，电器可正常运行。

当倾倒开关倾斜一小角度时，如图4所示为45度，钢球滚珠3因限滚凸起11的作用，依然被限制在空腔下部区域，此时红外接收管5依然处于高阻状态，从而PCB信号引脚上依然输出低电平。

继续加大倾倒开关倾斜角度，当超过某一临界角度后，如图5所示为65度时，钢球滚珠3滚入空腔11上部区域的凹坑内。此时红外发射管1所发射的红外线可以通过此红外接收管座4上的小孔到达红外接收管5，此时红外接收管5处于低阻状态，从而PCB信号引脚上输出切换为高电平，使电器停止正常运行以确保安全。

继续加大倾倒开关倾斜角度，如图6所示分别为90和180时，钢球滚珠3依然在空腔上部区域，此时红外发射管1所发射的红外线可以通过此红外接收管座4上的小孔到达红外接收管5，此时红外接收管5依然处于低阻状态，从而PCB信号引脚上输出依然为高电平。

当倾倒开关由水平位置开始向正向竖直位置旋转某一角度，如图7所示为70度时，钢球滚珠3由于限滚凸起11的作用依然留存在空腔上部区域，此时红外发射管1所发射的红外线可以通过此红外接收管座4上的小孔到达红外接收管5，此时红外接收管5依然处于低阻状态，从而PCB信号引脚上输出依然为高电平。

继续加大倾倒开关旋转角度，如图8所示为80度，钢球滚珠3滚入空腔下部区域的凹坑内，此时红外接收管座4上的小孔被钢球3遮挡，红外发射管1的所发射的红外线无法达到红外接收管5，此时红外接收管5处于高阻状态，从而PCB信号引脚上切换为低电平。

上述红外线电子式倾倒开关的有益技术效果如下：

1.与现有四针接触电子式倾倒开关比较：

1)抗振能力强：现有电子式倾倒开关在工作过程中，若电器稍有振动，极易使滚珠偏离正常位置，甚至长时间不能恢复到正常状态。此新型电子式倾倒开关由于使用质量较大的钢球和其独特的结构，在横向和竖向都有很大的抗振能力

2)安装工艺简单：现有电子式倾倒开关在安装过程中若焊接时间过长，则易造成四接触杆倾斜，氧化从而接触不良。此新型电子式倾倒开关焊接片与其动作内核为分离器件，故焊接对开关不会造成任何损伤。

3)动作精度高：现有电子式倾倒开关受四针角高度，相对位置影响很大，而且在360范围内呈不均分布。此新型电子式倾倒开关动作角度仅受空腔精度影响，而发射管座2与接收管座4由模具一次性制出，故精度高，所以高低电平切换角度可控制在+/-3的误差范围内。

4)摩擦，氧化，环境温度对信号电压无影响：现有电子式倾倒开关依靠一镀金球与四接触杆接触，从而进行电压信号的传递，然而镀金球与四接触杆之间的电阻容易受到摩擦，氧化，环境温度的影响。此新型电子式倾倒开关利用红外线发射与接收从而进行倾倒的转换，故摩擦，氧化，环境温度对系统无任何影响。

5)制作工艺简单，无特殊要求工艺即可完成。

2.与现有红外线电子式倾倒开关比较：

1)现有红外线电子式倾倒开关在容室内开有两承纳槽，在生产时容易造成批锋而影响动作精度。

2)现有红外线电子式倾倒开关在容室内开有两承纳槽，在水平方向上沿开槽方向倾倒与其它方向倾倒，其动作角度不一致，恢复角度亦不一致。

3)倾倒动作角度与恢复动作角度可独立设计。故可增大恢复角度，安全性大大提高。

3.与现有机械式倾倒开关比较：

1)体积小，质量轻，价格便宜。

2)动作精度高：机械式倾倒开关角度动作误差在+/-20的误差范围内。而此新型电子式倾倒开关角度可控制在+/-3的误差范围内。

3)可靠，安全：机械式倾倒开关一般由摆锤驱动动片，达到断开与接合其白金结点，从而实现电路的开与合，由于在工作过程中两白金触点极易出现其接触处于过渡状态而造成接触不良，从而产生电弧，高温将开关烧毁，甚至造成火灾。此新型电子式倾倒开关最终通过继电器将其主电路切断，故无此隐患。

Claims (6)

1、一种电子式倾倒开关，包括发射管座(2)和设在所述发射管座(2)上的发射管(1)，包括接收管座(4)和设在所述接收管座(4)上的接收管(5)，所述发射管座(2)和接收管座(4)形成空腔(10)，在所述空腔(10)中设有可滚动的滚珠(3)，其特征在于，所述发射管(1)和接收管(5)垂直设置，在所述空腔(10)的壁上设有限制滚珠滚动的限滚凸起(11)。

2、根据权利要求1所述电子式倾倒开关，其特征在于，所述空腔(11)是下端或/和上端较小，向中间逐渐增大的圆台形或纺锤形，所述限滚凸起(11)在所述空腔(10)的壁上环形设置。

3、根据权利要求1所述电子式倾倒开关，其特征在于，在所述空腔(10)上端设有罩住所述发射管(1)或接收管(5)的向空腔(10)内突出的弧状透明罩。

4、根据权利要求1所述电子式倾倒开关，其特征在于，设在所述空腔(10)上端的所述发射管(1)或接收管(5)向空腔(10)内突出设置。

5、根据权利要求1所述电子式倾倒开关，其特征在于，所述空腔(10)的内壁的颜色为防止反射的黑色或其他深色。

6、根据权利要求1所述电子式倾倒开关，其特征在于，所述滚珠(3)为实心的钢珠球，所述滚珠(3)的直径至少是空腔(10)下端内径的一半。

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