专利名称：一种并联式防倾倒开关的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种家用电器使用的开关，更具体地说，涉及一种并联式防倾倒开关。
背景技术：
为了防止高压电源(110V或者220V)供电的家用电器，如暖风机，加湿机，立式风扇 等，在人为或其他意外倾倒时仍然继续工作，避免家用电器在倾倒的不正常状态下工作而引 起额外事故，如火灾，触电，伤人等，通常的做法是在家用电器上设置防倾倒开关，在家
用电器倾倒或倾斜到一定角度时将其电源断开，从而使其停止工作，避免上述意外的发生。 但现在用的防倾倒开关大多是机械式或者光电控制开关，现有的机械式防倾倒开关可靠性低 ，难以完全保证倾倒开关在家用电器倾倒时断开电源而在该家用电器恢复正常摆放的位置时
使其恢复供电；而光电控制防倾倒开关价格高且体积大，不宜降低成本和安装。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述可靠性低、价格高、体积大的缺陷 ，提供一种可靠性高、价格低且体积较小的并联式防倾倒开关。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种并联式防倾倒开关，包括多个并
联的开关单元，所述开关单元包括中空的金属外壳、连接在所述金属外壳上的底面、由所述 金属外壳和底面所构成的容纳空间、通过所述底面进入所述容纳空间且固定在所述底面上的 第一开关端子和第二开关端子以及放置在所述容纳空间内、在所述并联式防倾倒开关平放时 连接所述第一开关端子而在所述开关倾斜时离开所述第一开关端子或第二开关端子的滚珠， 所述第一开关端子位于所述底面大致中心的位置，所述第二开关端子位于靠近所述金属外壳
的位置；还包括设置在所述容纳空间内、围绕所述金属外壳、且与所述第二开关端子连接的 衬套，所述衬套靠近所述底面一端设置有使所述滚珠与所述第一开关端子和第二开关端子接 触的坡面。
在本发明所述的并联式防倾倒开关中，所述并联式防倾倒开关包括在其垂直方向上重叠 的第一开关单元和第二开关单元，所述第一开关单元与所述第二开关单元共用所述第一开关 单元的第一开关端子和第二开关端子，所述第一开关单元的第一开关端子延伸入第二开关单 元的容纳空间，所述第一开关单元的衬套和第二开关单元的衬套通过所述金属外壳电连接， 并连接到所述第二开关端子。在本发明所述的并联式防倾倒开关中，所述滚珠直径大于所述坡面靠近所述底面一端到 所述第一开关端子的距离而小于所述坡面远离所述底面一端到所述第一开关端子的距离。
在本发明所述的并联式防倾倒开关中，所述开关单元中滚珠数量包括2个，所述两个滚 珠独立放置于该开关单元中衬套与所述第一开关端子之间。
在本发明所述的并联式防倾倒开关中，所述底面包括大致位于其中心位置、供所述第一 开关端子通过的通孔以及位于其边缘的、供所述第二开关端子通过的凹槽或通孔。
在本发明所述的并联式防倾倒开关中，还包括设置在所述金属外壳顶面之下，将所述金 属外壳与所述第一开关端子隔离的绝缘垫。
在本发明所述的并联式防倾倒开关中，所述衬套还包括与其坡面连接且围绕所述金属外 壳的第一侧面，所述坡面底端与所述底面接触，所述滚珠的直径小于所述第一开关端子外表 面到所述第一侧面的距离且大于所述第一开关端子外表面到所述坡面底端的距离。
在本发明所述的并联式防倾倒开关中，所述第一开关端子进入所述容纳空间的部分的形 状包括其靠近底面一端较大而另一端较小的锥体；所述锥体的底角角度包括30-60度。
在本发明所述的并联式防倾倒开关中，所述衬套包括坡面以及分别与所述坡面连接的第 一侧面和第二侧面，所述第一侧面围绕所述金属外壳，所述第二侧面与所述底面接触，所述 第一侧面与所述第一开关端子之间的距离大于所述第二侧面与所述开关端子之间的距离。
在本发明所述的并联式防倾倒开关中，所述滚珠及所述衬套由铜制成，其外表包括镀金层。
实施本发明一种并联式防倾倒开关，具有以下有益效果由于该并联式防倾倒开关采用 多个开关单元并联、且其开关单元采用了衬套，该衬套设置有使得滚珠与第一开关端子可靠 接触的坡面，再加上在该开关的开关单元中使用了两个滚珠，因此，该并联式防倾倒开关的 动作精确、可靠，而且其体积较小，成本低。
图l是本发明并联式防倾倒开关第一实施例的剖视图2是本发明并联式防倾倒开关第一实施例中该开关倾斜时的滚珠位置示意图； 图3是图2中A-A向剖面图4是本发明并联式防倾倒开关第一实施例中衬套的剖面结构图； 图5是本发明并联式防倾倒开关第二实施例的剖视图6是本发明并联式防倾倒开关第二实施例中该开关倾斜时的滚珠位置示意图； 图7是本发明并联式防倾倒开关第二实施例中衬套的剖面结构图；图8是本发明并联式防倾倒开关第三实施例的剖视图9是本发明并联式防倾倒开关第三实施例中该开关倾斜时的滚珠位置示意图10是本发明并联式防倾倒开关第三实施例中第一开关端子的剖面结构图。
具体实施例方式
下面将结合附图对本发明实施例作进一步说明。
如图1所示，在本发明一种并联式防倾倒开关的第一实施例中，该并联式防倾倒开关包 括两个并联的开关单元，即第一开关单元10和第二开关单元11，其中第二开关单元ll在垂直
方向上与第一开关单元10重叠，即第二开关单元11位于第一开关单元10的正上方，且连接在 一起。在第一实施例中，该第一开关单元10和第二开关单元11共用同一个金属外壳1，而且 其开关端子均由第一开关单元10的第一开关端子15和第二开关端子16引出，即第一开关单元 10和第二开关单元11共用同一对开关端子，且并接在该对端子上。其中，由于重叠的缘故， 第一开关单元10上方没有金属外壳1而直接是第二开关单元11的第二底面22;第一开关单元 10的第一开关端子15通过上述第二开关单元11的第二底面22进入第二开关单元11;第一开关 单元10的第二开关端子16与其第一衬套17电连接，同时，上述第一开关单元10的第一衬套 17和第二开关单元11的第二衬套27通过其金属外壳1连接在一起。由于上述第一开关单元IO 和第二开关单元ll的结构大致相同，因此，下面以第一开关单元10为主进行详细描述，该第 一开关单元10包括金属外壳1、第一底面12、第一开关端子15、第二开关端子16、第一衬套 17、滚珠181、 182，上述金属外壳1与第一底面12连接在一起，围成第一容纳空间14，上述 第一衬套17和滚珠181、 182都设置或安装在上述第一容纳空间14内，此外，上述第一开关端 子15的一部分穿过第一底面12上的通孔进入上述第一容纳空间14中，第二开关端子16通过第 一底面12边缘(该边缘与上述金属外壳l的内侧面接触)的凹陷或通孔进入上述第一容纳空 间14，在第一实施例中是通过与金属外壳l相连边缘的凹槽(即第二开关端子16与金属外壳1 接触)，并与设置在第一容纳空间14内的第一衬套17接触，在其他实施例中，也可以是通过 该边缘上的通孔(即第二开关端子16不与金属外壳1接触)进入上述第一容纳空间14并与设 置在第一容纳空间14内的第一衬套17接触的；而滚珠181、 182则放置在上述第一开关端子15 进入第一容纳空间14内部分与第一衬套17之间，可以在其间自由滚动。在第一实施例中，滚 珠181、 182均是由导电性能好的铜材制成的，其外表面设置有镀金层，使得其导电性能好且 不易氧化。同时，上述第一开关端子15进入第一容纳空间14后一直向上延伸，以保证滚珠 181、 182与其接触。在第一实施例中，上述金属外壳l是金属制成的，使用金属制成的外壳l 是有好处的，除了方便制造、成本低之外，还可以提高该开关的EMC性能，使其接通或断开时对其他用电器具具有较小的影响。在第一实施例中，该金属外壳l还有一个重要的作用， 就是连接第一开关单元10的第一衬套17和第二开关单元11的第二衬套27。在第二开关单元ll 内，其结构大致与上述第一开关单元10相同，同样设置有第二衬套27以及滚珠281、 282，不 同的地方除上述部分外，第二开关单元11的第二容纳空间24内还设置有绝缘垫3，绝缘垫3设 置在金属外壳l顶面之下，将金属外壳1顶面内表面与第二衬套27顶面以及有第一开关单元10 的第一开关端子15延伸到第二容纳空间24的部分隔离。该绝缘垫3同样设置在第二容纳空间 24内。
在第一实施例中，上述金属外壳l是圆形且中空的，其只有顶面与侧壁，在其顶面与侧 壁之间存在一个空间，当第一开关单元10的第一底面12与外壳1结合在一起时(第一实施例 中是金属外壳1扣接在第一底面12上)，上述第一底面12之上、金属外壳l之内及第二开关单 元11的第二底面22之下的空间就形成第一容纳空间14;而第二底面22与该金属外壳1构成上 述第二容纳空间24。上述第一开关端子15通过大致位于该第一底面12中心的通孔进入第一容 纳空间14，并一直延伸通过第二底面22进入第二容纳空间24，且固定在上述第一底面12和第 二底面22上；如图l、图2和图3所示，上述第一衬套17同样位于第一容纳空间14之内及第一 底面12之上，并且由于其围绕所述金属外壳l的侧壁，因此其形状也是一个环形；第二衬套 27同样位于第二容纳空间24之内及第二底面22之上，并且由于其围绕所述金属外壳l的侧壁 ，因此其形状也是一个环形；如图4所示，在第一实施例中，其第一开关单元10中的第一衬 套17包括第一侧面72、坡面71以及第二侧面73，上述第一侧面72和第二侧面73通过坡面71连 接为一体，形成第一衬套17;其中，上述第一侧面72位于坡面71之上，靠近并与上述金属外 壳l的侧壁接触；上述第二侧面73位于坡面71之下，与上述第一底面12接触，同时具有支撑 第一衬套17的作用；安装之后，上述第一侧面73与第一开关端子15的垂直距离大于上述第二 侧面72与第一开关端子15的垂直距离，而在第一实施例中，滚珠181、 182的直径是相同的， 其直径大于上述第二侧面72与第一开关端子15的距离而小于上述第一侧面72到第一开关端子 15的垂直距离，这样，当滚珠181、 182被放置与上述第一衬套17与第一开关端子15之间时， 由于第一衬套17存在坡面71的缘故，上述滚珠181、 182不能停留在坡面71上，于是向坡面 71倾斜的方向滚动，由于其直径大于第二侧面72与第一开关端子15的距离，因此滚珠181、 182会在接触到第一开关端子15时停留在上述坡面71与第一开关端子15之间，并同时接触第 一开关端子15与坡面71 (参见图l)。由于上述第二开关端子16与第一衬套17连接在一起， 因此，实际上滚珠181、 182接通了上述第一开关端子15和第二开关端子16。第二开关单元ll 的结构与第一开关单元10相同，同样包括第二衬套27、滚珠281、 282、第一开关端子15进入部分等，在此不再赘述。
在第一实施例中，上述金属外壳l还具有一定的高度，该高度需要能将上述第一开关单 元10和第二开关单元11容纳在内，该高度与第一底面12、第二底面22的厚度以及第一底面 12和第二底面22的距离决定了第一容纳空间14和第二容纳空间24的高度(图l中垂直的方向 )，第一容纳空间14和第二容纳空间24的高度需要大于上述滚珠181、 182以及滚珠281、 282 的直径，使得滚珠181、 182及滚珠281、 282在该开关倾斜到设定角度时能够在其相应的容纳 空间内、沿其相应的衬套的坡面滚动，与上述第一开关端子15脱离接触，从而断开第一开关 端子15与第二开关端子16的连接，切断电源，参见图2。
在第一实施例中，滚珠1S1、 182及滚珠281、 282的直径为3毫米；金属外壳l的外径为 8.4毫米、高为12.6毫米；绝缘垫3的直径为8毫米、厚度为O. 15毫米，为绝缘的PVC或PET片 材；第一衬套17及第二衬套27的外径为8毫米、高为3.9毫米；第二开关端子16的直径为0. 4 毫米；第一开关端子15的直径为0.9毫米；第一底面12及第二底面22为ABS塑胶注塑而成，其 外径为8毫米，高为2.5毫米。在第一实施例中，当该开关倾斜角度大于35-55度时，第一开 关端子15与第二开关端子16被断开。
图5、图6和图7示出了本发明第二实施例，第二实施例与上述第一实施例的差别在于其 衬套(包括第一衬套17和第二衬套27)的结构不同，在第二实施例中，第一衬套17和第二衬 套27的结构相同，以下以第一衬套17为例加以描述第一衬套17只有第一侧面72和坡面71， 参见图7，其中，坡面71与第一底面12接触，具有支撑第一衬套17的作用。坡面71包括一个 顶端和一个底端，其中，其底端与第一底面12接触，且距上述第一开关端子15具有一定的距 离，其顶端与第一侧面72连接。在第二实施例中，滚珠181、 182的直径与第一实施例中相同 ，而坡面71的底端与第一开关端子15的距离小于上述滚珠181、 182的直径。值得一提的是， 第二实施例中坡面71与第一底面2的夹角是45度，选择该值的原因是有利于滚珠181、 182在 第一容纳空间14内的滚动。在第二实施例中，第二开关单元11的第二衬套27的结构与其第一 衬套17的结构相同，但其坡面的底端与第二底面22接触。
在第二实施例中，其衬套(包括第一衬套17和第二衬套27)下端是45度角的坡面，衬套 外径为8毫米，高为3.9毫米；当该开关向任意方向倾斜45-60度时，第一开关端子15和第二 开关端子16的连接被断开。
除上述部分外，第二实施例其他各部分的结构大致与第一实施例相同，在此不再赘述。
图8、图9和图10示出了本发明第三实施例，第三实施例与第二实施例不同之处在于第一 开关端子15进入第二容纳空间24内部分的形状，在第二实施例中，该第一开关端子15进入第一容纳空间14内部分是一个柱体，进入第二容纳空间24内部分也是一个柱体；而在第三实施 例中，该第一开关端子15进入第一容纳空间14内部分也是一个柱体，而其进入第二容纳空间 24部分是一个底角为45度的锥体151 (参见图IO)，且该锥体151底面紧贴第二底面22，该锥 体151与第二衬套27的坡面形成的横截面为漏斗形，当该开关正常放置时，滚珠281、 282部 分落入上述漏斗形中，接通第一开关端子15和第二开关端子16，参见图8;而在该开关倾斜 时，滚珠281、 282由上述漏斗形中滚出，断开上述第一开关端子15和第二开关端子16，参见 图9。而在第三实施例中的第一开关单元IO，其结构与动作均与第二实施例中相同，故不再 赘述。采用第三实施例的结构，可以较为方便地将第一开关端子15固定在第二底面22上，同 时可以较为有效地改进滚珠281、 282在第二容纳空间24内滚动的自由度。此外，如图9所示 ，在第三实施例中，衬套(包括第一衬套17和第二衬套27)的形状与第二实施例中是相同的 ，都是只有第一侧面72与坡面71，且其坡面72底端相对应的底面接触时且呈45度夹角。
在第三实施例中，其衬套(包括第一衬套17和第二衬套27)下端是45度角的坡面，该衬 套(包括第一衬套17和第二衬套27)外径为8毫米，高为3.9毫米；其第一开关端子15进入第 二容纳空间24的部分为底角为45度的圆锥；当该开关向任意方向倾斜45-60度时，第一开关 端子15和第二开关端子16的连接被断开。
除上述具体描述的各部分外，第三实施例与第二实施例的其余部分结构大致相同。
上述几个实施例分别描述了多种不同的衬套结构，但在上述实施例中，每个实施例中的 衬套都是同一种，在其他实施例中，也可以在一个实施例中采用不同结构的衬套，例如，可 以将第一实施例中的衬套结构作为一个实施例中的第一衬套用于其第一开关单元，而在其第 二开关单元采用第二实施例中的衬套结构。当然，也可以反过来使用。总之，上述各种衬套 结构及第一开关端子的结构可以根据具体情况来自由搭配使用。
值得一提的是，本专利文字和图纸所描述的尺寸和倾斜角度数值仅作为参考值，按照本 专利的结构和原理设计的任何尺寸和倾斜角度数值都属于本专利权利要求范围之内。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因 此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在 不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。 因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
1.一种并联式防倾倒开关，其特征在于，包括多个并联的开关单元，所述开关单元包括中空的金属外壳、连接在所述金属外壳上的底面、由所述金属外壳和底面所构成的容纳空间、通过所述底面进入所述容纳空间且固定在所述底面上的第一开关端子和第二开关端子以及放置在所述容纳空间内、在所述并联式防倾倒开关平放时连接所述第一开关端子而在所述开关倾斜时离开所述第一开关端子或第二开关端子的滚珠，所述第一开关端子位于所述底面大致中心的位置，所述第二开关端子位于靠近所述金属外壳的位置；还包括设置在所述容纳空间内、围绕所述金属外壳、且与所述第二开关端子连接的衬套，所述衬套靠近所述底面一端设置有使所述滚珠与所述第一开关端子和第二开关端子接触的坡面。
2 根据权利要求l所述的并联式防倾倒开关，其特征在于，所述并联 式防倾倒开关包括在其垂直方向上重叠的第一开关单元和第二开关单元，所述第一开关单元 与所述第二开关单元共用所述第一开关单元的第一开关端子和第二开关端子，所述第一开关 单元的第一开关端子延伸入第二开关单元的容纳空间，所述第一开关单元的衬套和第二开关 单元的衬套通过所述金属外壳电连接，并连接到所述第二开关端子。
3 根据权利要求2所述的并联式防倾倒开关，其特征在于，所述滚珠 直径大于所述坡面靠近所述底面一端到所述第一开关端子的距离而小于所述坡面远离所述底 面一端到所述第一开关端子的距离。
4 根据权利要求3所述的并联式防倾倒开关，其特征在于，所述开关 单元中滚珠数量包括2个，所述两个滚珠独立放置于该开关单元中衬套与所述第一开关端子 之间。
5 根据权利要求4所述的并联式防倾倒开关，其特征在于，所述底面 包括大致位于其中心位置、供所述第一开关端子通过的通孔以及位于其边缘的、供所述第二 开关端子通过的凹槽或通孔。
6 根据权利要求5所述的并联式防倾倒开关，其特征在于，还包括设 置在所述金属外壳顶面之下，将所述金属外壳与所述第一开关端子隔离的绝缘垫。
7.根据权利要求6所述的并联式防倾倒开关，其特征在于，所述衬套 还包括与其坡面连接且围绕所述金属外壳的第一侧面，所述坡面底端与所述底面接触，所述 滚珠的直径小于所述第一开关端子外表面到所述第一侧面的距离且大于所述第一开关端子外 表面到所述坡面底端的距离。
8.根据权利要求7所述的并联式防倾倒开关，其特征在于，所述第一 开关端子进入所述容纳空间的部分的形状包括其靠近底面一端较大而另一端较小的锥体；所 述锥体的底角角度包括30-60度。
9.根据权利要求6所述的并联式防倾倒开关，其特征在于，所述衬套 包括坡面以及分别与所述坡面连接的第一侧面和第二侧面，所述第一侧面围绕所述金属外壳 ，所述第二侧面与所述底面接触，所述第一侧面与所述第一开关端子之间的距离大于所述第 二侧面与所述开关端子之间的距离。
10.根据权利要求l-9任意一项所述的并联式防倾倒开关，其特征在 于，所述滚珠及所述衬套由铜制成，其外表包括镀金层。
全文摘要
本发明涉及一种并联式防倾倒开关，包括多个并联的开关单元，所述开关单元包括金属外壳、底面、容纳空间、第一开关端子、第二开关端子滚珠，所述第一开关端子位于所述底面大致中心的位置，所述第二开关端子位于靠近所述金属外壳的位置；还包括设置在所述容纳空间内、围绕所述金属外壳、且与所述第二开关端子连接的衬套，所述衬套靠近所述底面一端设置有使所述滚珠与所述第一开关端子和第二开关端子接触的坡面。实施本发明一种并联式防倾倒开关，具有以下有益效果由于该并联式防倾倒开关采用多个开关单元并联，且其开关单元采用了衬套，该衬套设置有使得滚珠与第一开关端子可靠接触的坡面，再加上在该开关的开关单元中使用了两个滚珠，因此，该并联式防倾倒开关的动作精确、可靠，而且其体积较小，成本低。
文档编号H01H35/02GK101582350SQ20091030227
公开日2009年11月18日 申请日期2009年5月13日 优先权日2009年5月13日
发明者代乔华, 刘建伟, 秦宏武, 董晓勇, 首召兵 申请人:深圳和而泰智能控制股份有限公司