专利名称：一种滚珠开关的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种开关，更具体地说，涉及一种滚珠开关。
背景技术：
—般的立式电气用品，如落地灯具、台灯、立式电风扇、暖风扇、电热器、捕蚊灯等可移动的电气用品，通常都没有安全保护装置，在使用中，如果收到外力震动而倾倒时，因高热的灯泡、灯管容易直接导热易燃物而发生危险。 现有的滚珠开关如图1所示，包括一柱状、呈倒U形的导电壳体，该导电壳体内放置有一滚珠，金属壳体底部的开口处设有一绝缘块，绝缘块中心相对处设有一穿孔，所述绝缘块的侧边设有一盲孔，绝缘块的上方设有一金属件，一导电端子穿经绝缘块的穿孔及金属件，且直立于金属壳体的中央，另一导电端子穿过绝缘块侧边的盲孔，由金属件底部向下延伸。当如图l所示的滚珠开关在垂直位置时，滚珠分别接触两导电端子，开关闭合；当受外力影响倾倒时，滚珠滚动，使离开其中一个导电端子，滚珠开关断开。由于图l所示的滚珠开关滚珠只有一层，内部回路单一导致开关不稳定、不可靠，不能适应较复杂的环境。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述滚珠开关不稳定、不可
靠、不能适应复杂环境的缺陷，提供一种高稳定性、高可靠性、能适应复杂环境的滚珠开关。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种滚珠开关，包括一底
端开口的筒状导电壳体、第一滚珠、导电壳体底部开口处设有第一绝缘块、第一绝缘块上方
设有第一金属件，所述第一金属件与导电壳体连接，所述第一金属件上方设有第二绝缘块，
第二绝缘块上方设有第二金属件，所述第二金属件与导电壳体连接，所述第一金属件、第二
金属件为两端开口的中空金属件，且所述第一金属件、第二金属件的最小内径大于第一导
电端子的最大外径，所述第一绝缘块及第二绝缘块的中心相对处分别设有第一穿孔及第二
穿孔，第一导电端子穿越第一穿孔和第二穿孔；所述第一金属件、所述第一绝缘块、所述第
二绝缘块及所述第一导电端子形成第一空腔；所述第二金属件、所述第二绝缘块、所述导电
壳体及所述第一导电端子形成第二空腔，第一滚珠可滚动地容置于所述第一空腔内，第二
滚珠可滚动地容置于所述第二空腔内；滚珠开关在垂直位置时，所述第一滚珠与所述第一
导电端子和所述第一金属件接触，所述第二滚珠与所述第一导电端子和所述第二金属件接
触；在受外力影响倾斜时，所述第一滚珠至少与所述第一导电端子或所述第一金属件断开
接触，所述第二滚珠至少与所述第一导电端子或所述第二金属件断开接触。 在本实用新型所述的滚珠开关中，与所述导电壳体接触的第一绝缘块的侧壁上形
成一盲孔，第二导电端子穿过所述盲孔并于导电壳体连接，所述第二导电端子向导电壳体
开口方向延伸。 在本实用新型所述的滚珠开关中，所述第一金属件包括上端口大于下端口的第一中空圆台部；所述第二金属件包括上端口大于下端口的第二中空圆台部。[0008] 在本实用新型所述的滚珠开关中，所述第一金属件包括第一中空圆柱部，所述第 一中空圆柱部的一个端面与所述第一中空圆台部的上端口端面相接；所述第二金属件包括 第二中空圆柱部，所述第二中空圆柱部的一个端面与所述第二中空圆台部的上端面相接。 在本实用新型所述的滚珠开关中，所述第一中空圆台、第二中空圆台的倾斜角a 的范围为35° 55° 。 在本实用新型所述的滚珠开关中，所述第一滚珠为两个。 在本实用新型所述的滚珠开关中，所述第二滚珠为两个。 在本实用新型所述的滚珠开关中，所述第一导电端子顶端处设有一导电金属块， 且所述导电金属块的最大外径小于所述第二金属件的最小内径。 在本实用新型所述的滚珠开关中，所述导电金属块为圆锥状的或圆柱状金属块， 其顶端中心处到导电壳体顶端内壁的垂直距离小于第二滚珠的直径。 实施本实用新型的滚珠开关，具有以下有益效果相比现有技术，导电壳体内置有
两个金属件，两个金属件分别通过滚珠与其中一根导电端子连接导电，滚珠通过滚动起到
断电和通电作用。因此，只有当两层的滚珠都滚动到断开其中一个导电端子的时候，滚珠开
关才断开，可避免干扰震动使开关断开的情况，因此更加稳定、可靠性更好。 另外，再结合每一层放置有两个滚珠，因此只有当4个滚珠都滚动离开水平位置
时，滚珠开关才断开，更加提高了滚珠开关的稳定性和可靠性。
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中 图1是本实用新型现有技术滚珠开关的结构示意图； 图2是本实用新型滚珠开关优选实施例的组合剖视图； 图3是本实用新型滚珠开关优选实施例的立体分解图； 图4是本实用新型滚珠开关优选实施例的等效电路图。
具体实施方式如图2所示，本实施例的滚珠开关包括一底端开口的筒状导电壳体10，第一绝缘 块21、第一金属件31、第二绝缘块22、第二金属件32，第一滚珠41、第二滚珠42、第一导电 端子ll和第二导电端子12。 导电壳体10，为金属材料制成的底端开口的筒状罩体，形成一个容室和一底部开 □。 第一绝缘块21，是以胶质材料制成，以配合导电壳体设置的一呈圆柱状的绝缘块 体，其中心设有与第一导电端子11外径相配合的第一穿孔，与导电壳体10相接触的侧壁上 形成一供第二导电端子穿过的盲孔。 第一金属件31，是配合导电壳体设置的导电块体，该导电块体包括第一中空圆柱 部312和第一中空圆台部311，所述第一中空圆台部311的上端口大于下端口，所述第一中 空圆柱部312的一个端面与所述第一中空圆台部的上端口端面相接，所述第一中空圆台部 的倾斜角a的范围为35。 55° 。 第二绝缘块22，是以胶质材料制成，以配合导电壳体设置的一呈圆柱状的绝缘块
4体，其中心设有与第一导电端子外径相配合的第二穿孔。 第二金属件32，是配合导电壳体设置的导电块体，该导电块体包括第二中空圆柱 部322和第二中空圆台部321，所述第二中空圆台部321的上端口大于下端口 ，所述第二中 空圆柱部322的一个端面与所述第二中空圆台部的上端口端面相接，所述第二中空圆台部 的倾斜角a的范围为35。 55° 。 第一导电端子11，穿过第一绝缘块21的第一穿孔、第一金属件31、第二绝缘块22 的第二穿孔及第二金属件32，直立于导电壳体的正中央，且其与第一金属件31、第一绝缘 块21、第二绝缘块22形成第一空腔，与第二金属件32、第二绝缘块22、导电壳体10形成第 二空腔，所述第一导电端子11顶端处设有一用于固定第一导电端子11和第二绝缘块32的 导电金属块111，所述导电金属块的形状可以为圆锥状、圆柱状、圆柱和圆锥的组合体，所述 导电金属块111的最大外径小于第二金属件32的最小内径，所述导电金属块111的顶端中 心处到导电壳体顶端内壁的垂直距离小于第二滚珠的直径。 第一滚珠41，可滚动地容置于第一空腔内，在滚珠开关处于垂直位置时，第一滚珠 分别与第一金属件31和第一导电端子11接触；在受外力影响倾斜时，第一滚珠至少断开第 一导电端子11或第一金属件31的接触，第一滚珠的数量可为两个，分别为滚珠411、滚珠 412。 第二滚珠42，可滚动地容置于第二空腔内，在滚珠开关处于垂直位置时，第二滚珠 分别与第二金属件32和第一导电端子11接触；在受外力影响倾斜时，第一滚珠至少断开第 一导电端子11或第二金属件32的接触，第二滚珠的数量可为两个，分别为滚珠421、滚珠 422。 另外，第一金属件31、第二金属件32、第一导电端子11及第一滚珠41 (411、412)、 第二滚珠42(421、422)是以铜、钢等导电材料制成，当滚珠开关导通时，接触点的轨迹是呈 同轴心圆。 组装时，如图3所示，首先将第二滚珠42(421、422)投入导电壳体IO内部，接着， 将第一导电端子11穿过第二金属件32及第二绝缘块22的第二穿孔，使第二金属件32与 第二绝缘块22组合为一体，利用第一导电端子顶端的锥状金属块111将第一导电端子的上 端部固定，并将所述组合体放入导电壳体内，且保证锥状金属块111的顶端中心处到导电 壳体顶端内壁的垂直距离小于第二滚珠42的直径。然后，将第一滚珠41(411、412)放入导 电壳体内第二绝缘块的下方。最后，将第一金属件31及第一绝缘块21组合为一体，再将第 一导电端子11插穿第一金属件31及第一绝缘块21的第一穿孔，利用工具将组合为一体的 第一金属件31及第一绝缘块21固定在导电壳体内，就这样完成了组装。 在本实用新型的第二实施例中，如果使用两个导电端子，则将第二导电端子12插 入第一绝缘块的盲孔。 下面以第一滚珠为例说明滚珠开关的工作原理，第二滚珠与第一滚珠工作原理一 样，在此不做赘述。在滚珠开关处于垂直位置时，由于第一滚珠41(411、412)分别与第一导 电端子11和第一金属件31接触，又由于第一金属件31与导电壳体10连接，导电壳体10 与第二导电端子12连接，因此，倾倒开关为闭合状态。当受外力影响滚珠开关倾斜时，由于 重力作用，第一滚珠41(411、412)脱离第一导电端子11，即沿着第一金属件31的倾斜角滚 向外侧或直接离开第一导电端子11，同理，第二滚珠脱离第一导电端子，使得滚珠开关处于无法导通的状态。 由于本实用新型的滚珠开关为全方位角度(360度)接触特性，不管垂直、水平、倾 斜等任何角度的外力影响都可以迅速产生高敏锐的开关动作。 相比现有技术，导电壳体内置有两个金属件，两个金属件分别通过滚珠与其中一 根导电端子联系导电，滚珠通过滚动起到断电和通电作用。再结合每一层放置有两个滚珠， 因此只有当4个滚珠都滚动离开水平位置时，滚珠开关才断开。图4示出了本实用新型优 选实施例的等效电路图，如图所示，两外接线相当于两导电端子，4个开关相当于4个滚珠， 其中，由下而上，第一、第二个开关对应于本实施例中的第一滚珠41(411、412)，第三、第四 个开关对应于本实施例中的第二滚珠42(421、422)，如图4所示，只有四个开关同时断开， 整个滚珠开关才断开，因此可避免干扰震动使开关断开的情况，使滚珠开关更加稳定、可靠 性更好。 金属壳体与第二导电端子连接，两导电端子有外露，便于安装接线。 例如本实用新型的滚珠开关用于落地灯具中时，可将滚珠开关与落地灯具固定在
同一水平线，并与落地灯具的电源线串接或控制电源线的导通信号，因此，当落地灯具受外
力振动倾倒时，落地灯具的电源因滚珠开关不能导通，而关闭电源，不会出现灯泡、灯管导
热家倶造成火灾的情况。 以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本 领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则 之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。
权利要求一种滚珠开关，包括一底端开口的筒状导电壳体、第一滚珠、导电壳体底端开口处设有第一绝缘块、第一绝缘块上方设有第一金属件，所述第一金属件与导电壳体连接，其特征在于，所述第一金属件上方设有第二绝缘块，第二绝缘块上方设有第二金属件，所述第二金属件与导电壳体连接，所述第一金属件、第二金属件为两端开口的中空金属件，且所述第一金属件、第二金属件的最小内径大于第一导电端子的最大外径，所述第一绝缘块及第二绝缘块的中心相对处分别设有第一穿孔及第二穿孔，第一导电端子穿越第一穿孔和第二穿孔；所述第一金属件、所述第一绝缘块、所述第二绝缘块及所述第一导电端子形成第一空腔；所述第二金属件、所述第二绝缘块、所述导电壳体及所述第一导电端子形成第二空腔，第一滚珠可滚动地容置于所述第一空腔内，第二滚珠可滚动地容置于所述第二空腔内；滚珠开关在垂直位置时，所述第一滚珠与所述第一导电端子和所述第一金属件接触，所述第二滚珠与所述第一导电端子和所述第二金属件接触；在受外力影响倾斜时，所述第一滚珠至少与所述第一导电端子或所述第一金属件断开接触，所述第二滚珠至少与所述第一导电端子或所述第二金属件断开接触。
2. 根据权利要求1所述的滚珠开关，其特征在于，与所述导电壳体接触的第一绝缘块的侧壁上形成一盲孔，第二导电端子穿过所述盲孔并于导电壳体连接，所述第二导电端子向导电壳体开口方向延伸。
3. 根据权利要求1所述的滚珠开关，其特征在于，所述第一金属件包括上端口大于下端口的第一中空圆台部；所述第二金属件包括上端口大于下端口的第二中空圆台部。
4. 根据权利要求3所述的滚珠开关，其特征在于，所述第一金属件包括第一中空圆柱部，所述第一中空圆柱部的一个端面与所述第一中空圆台部的上端口端面相接；所述第二金属件包括第二中空圆柱部，所述第二中空圆柱部的一个端面与所述第二中空圆台部的上端面相接。
5. 根据权利要求3或4所述的滚珠开关，其特征在于，所述第一中空圆台、第二中空圆台的倾斜角a的范围为35。 55° 。
6. 根据权利要求1所述的滚珠开关，其特征在于，所述第一滚珠为两个。
7. 根据权利要求1所述的滚珠开关，其特征在于，所述第二滚珠为两个。
8. 根据权利要求1所述的滚珠开关，其特征在于，所述第一导电端子顶端处设有一导电金属块，且所述导电金属块的最大外径小于所述第二金属件的最小内径。
9. 根据权利要求8所述的滚珠开关，其特征在于，所述导电金属块为圆锥状或圆柱状的金属块，其顶端中心处到导电壳体顶端内壁的垂直距离小于第二滚珠的直径。
专利摘要本实用新型涉及一种滚珠开关，该滚珠开关包括一底端开口的筒状导电壳体、第一滚珠、第一绝缘块、第一金属件、第二滚珠、第二绝缘块、第二金属件，第一导电端子穿越第一绝缘块、第一金属件、第二绝缘块和第二金属件，分别形成第一空腔和第二空腔，第一滚珠可滚动地容置于第一空腔内，第二滚珠可滚动地容置于第二空腔内；滚珠开关在垂直位置时，第一滚珠与第一导电端子和第一金属件接触，第二滚珠与第一导电端子和第二金属件接触；在受外力影响时，第一滚珠至少与第一导电端子或第一金属件断开接触，第二滚珠至少与第一导电端子或第二金属件断开接触。使用本实用新型的滚珠开关，由于采用双层并联式的开关组合，稳定性更好，可靠性更强。
文档编号H01H35/02GK201438439SQ20092013221
公开日2010年4月14日 申请日期2009年5月25日 优先权日2009年5月25日
发明者宋向群, 曾流华, 陈绍寒 申请人:深圳市亮群电子有限公司