专利名称：滚珠感应开关的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种开关，尤其涉及一种利用发射器与接收器达到启闭动作，采用无
接点导通模式的滚珠感应开关。本滚珠感应开关可避免光线散射、折射，不会产生误动作， 信号输出稳定，当壳体按箭头指引方向垂立时，可做到前、后、左、右倾斜切换及倾倒切换的 滚珠感应开关。
(二)
背景技术：
中国专利(申请号)01260920. X， 200610078607. 7,02146662. 9,200610083013. 5
中公开的滚珠感应开关有以下几种类型如图1、图2所示，图1是现有的滚珠感应开关的
结构拆分图，图2是剖视图，其产品的发射器及接收器的容置槽与容室相通的槽是长形通 道，故导致发射器所发射的光线极容易自长形通道散射并产生光线折射造成的误动作；图 3所示，该产品由内筒体和内筒体盖组成封闭容室，其容室的一侧为锥体形，对应的另一侧 内筒体盖为平盖形，其开关只能作单一方向的倾斜切换，无法作左右倾斜和前后倾斜切换； 图4所示，其产品的容室设计为"V"字形，只能作左右倾斜切换；图5所示，其产品的容室设 计为圆筒形，只能作唯一的倒置切换；图6所示，其产品的容室设计为平面形，只能作左右 倾斜切换且滚珠不稳定，易产生误动作。以上几种类型均无法同时兼备前、后、左、右倾斜切 换。 由此可见，上述现有的滚珠感应开关在结构与使用上，显然仍存在有一定缺陷，为 了解决上述存在问题，寻求解决一个开关具有多种变化的功能。
(三)
发明内容
本发明的目的在于提供一种有多种变化功能的开关。当本发明按设定的方向垂立
时，既能前后倾斜的切换、又能左右倾斜的切换、还能倾倒切换的滚珠感应开关。 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案 —种滚珠感应开关，包括一壳体、一滚珠、一发射器和一接收器，所述壳体内设有
可供滚珠活动的容室、安装发射器的发射室和安装接收器的接收室，容室一侧与发射室相
通，容室另一侧与接收室相通，发射器发出的光束穿过容室后射向接收器，形成一直向通讯
路径，滚珠在阻挡通讯路径和脱离通讯路径之间来回转换，容室内壁设有至少一个凹进的
泊位，当滚珠在重力的作用下局部陷入任一泊位时，滚珠处于稳定平衡状态，其特征在于 所述容室内壁设有三个泊位，分别是第一泊位、第二泊位和第三泊位； 第一泊位和第二泊位分别是一凹坑，第一泊位的坑底设有与发射室相通的发射
口 ，第二泊位的坑底设有与接收室相通的接收口 ，通讯路径穿过发射口和接收口 ，当滚珠滚
入第一泊位或第二泊位时，滚珠阻挡通讯路径； 第三泊位处于第一泊位和第二泊位之间，第三泊位是一环绕通讯路径的环状凹 沟，当滚珠滚入第三泊位时，滚珠脱离通讯路径。
本技术方案的工作原理
当壳体按设定方向垂立时，滚珠处于第一泊位(容室的最低处)，该滚珠阻挡通讯 路径，接收器的接收点收不到光束讯号时，则设定为本滚珠感应开关"断开"(OFF);
当壳体受外力作用产生倾斜而倾斜到预定角度时，第三泊位中的某点成为容室的 最低处，滚珠自然滚入第三泊位，滚珠脱离通讯路径，接收器的接收点接收到强弱不变的光 束讯号，则可设定为本滚珠感应开关"导通"(ON); 当壳体受外力作用继续倾斜而倾斜到倒立时，第二泊位成为容室的最低处，滚珠 自然滚入第二泊位，滚珠阻挡通讯路径，接收器的接收点收不到光束讯号时，则设定为本滚 珠感应开关"断开"(OFF)。 由于第三泊位呈环状，包含前后左右四个方向，所以本滚珠感应开关既能作左右 方向倾斜切换，又能作前后方向倾斜切换。 上述技术方案还可以通过以下技术措施作进一步改进。 所述第一泊位与第三泊位之间的容室内壁由第一泊位至第三泊位是逐渐发散的， 所述第二泊位与第三泊位之间的容室内壁由第二泊位至第三泊位是逐渐发散的。该结构可 以使滚珠运动平稳。 所述容室为回转体状空腔，所述通讯路径为该回转体的轴线。 所述壳体包括外壳和内胆，外壳中设有发射室、接收室和内胆室，内胆嵌设于内胆
室中，内胆内腔为容室。由于内胆可以采用吸音材料制成，即内胆的材料与外壳不同，内胆
可有效消除滚珠在容室内滚动时发出的噪声，从而达到切换无声的效果。 所述外壳由底座和上盖合并而成，底座上部中空处与上盖下部中空处合并而构成
发射室、接收室和内胆室。 所述内胆包括两锥形杯体，两锥形杯体由杯底至杯口是逐渐发散的，所述第一泊 位和发射口位于一锥形杯体的杯底，所述第二泊位和接收口位于另一锥形杯体的杯底，杯 口相对的两锥形杯体合并成内胆，第三泊位位于两杯口边沿上。 所述两锥形杯体的杯口的半径大于滚珠的直径，当所述滚珠滚入第三泊位时，滚 珠与第三泊位的沟底接触。 当所述滚珠滚入第一泊位时，滚珠由第一泊位的坑沿支撑，当所述滚珠滚入第二 泊位时，滚珠由第二泊位的坑沿支撑。 为了方便组装，底座顶端设有销孔，上盖底端设有可插入销孔的定位销以供上盖 与底座定位，底座侧壁设有卡台，上盖两侧设有向下延伸的弹性卡耳，弹性卡耳箍在卡台上 而将上盖固定在底座上。 本发明结构简单，信号稳定，导通良好，由于容室内壁由两个伞形杯体组成，所以 容置滚珠时稳定、准确、可靠，滚珠在阻挡通讯路径和脱离通讯路径之间转换滚动时顺畅自 如，避免了散射、折射现象，不会产生误动作，当壳体按设定方向垂立时，可做到前后方向倾 斜切换，又能左右倾斜切换，亦能倒置切换。
图1是现有产品结构例1的立体分解图；
图2是现有产品结构例1的剖视图；
图3是现有产品结构例2的剖视5
图4是现有产品结构例3的剖视图； 图5是现有产品结构例4的剖视图； 图6是现有产品结构例5的立体分解图及剖视图； 图7是本发明的立体图； 图8是内胆及底座的立体剖视图； 图9是本发明的立体分解图； 图10是本发明导通状态的结构剖视图； 图11是本发明断开状态的结构示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。 如图7至图11所示， 一种滚珠感应开关，包括一壳体1 、 一滚珠4、 一发射器2和一
接收器3，所述壳体1内设有可供滚珠4活动的容室10、安装发射器2的发射室13和安装接
收器3的接收室14，容室10 —侧与发射室13相通，容室10另一侧与接收室14相通，发射
器2发出的光束穿过容室10后射向接收器14，形成一直向通讯路径6，所述滚珠4在阻挡
通讯路径6和脱离通讯路径6之间来回转换，所述容室10内壁设有至少一个凹进的泊位，
当滚珠4在重力的作用下局部陷入任一泊位时，滚珠4处于稳定平衡状态。 该稳定平衡状态是指滚珠能在被移动离开泊位后，仍试图回到泊位中(此时其重
心比较低)。 所述容室10内壁设有三个泊位，分别是第一泊位101、第二泊位102和第三泊位 103。 第一泊位101和第二泊位102分别是一凹坑，第一泊位101的坑底设有与发射室 13相通的发射口 511，第二泊位102的坑底设有与接收室14相通的接收口 521，通讯路径6 穿过发射口 511和接收口 521，当滚珠4滚入第一泊位101或第二泊位102时，滚珠4阻挡 通讯路径6。 第三泊位103处于第一泊位101和第二泊位102之间，第三泊位103是一环绕通 讯路径6的环状凹沟，当滚珠4滚入第三泊位103时，滚珠4脱离通讯路径6。
所述第一泊位101与第三泊位103之间的容室内壁512由第一泊位101至第三泊 位103是逐渐发散的，所述第二泊位102与第三泊位103之间的容室内壁522由第二泊位 102至第三泊位103是逐渐发散的。 所述容室10为回转体状空腔，所述通讯路径6为该回转体的轴线。 所述壳体包括外壳和内胆5，外壳中设有发射室13、接收室14和内胆室15，内胆5
嵌设于内胆室15中，内胆5内腔为容室10。 所述外壳由底座11和上盖12合并而成，底座11上部中空处与上盖12下部中空 处合并而构成发射室13、接收室14和内胆室15。 所述内胆5包括两锥形杯体51、52，两锥形杯体51、52由杯底至杯口是逐渐发散 的，所述第一泊位101和发射口 511位于一锥形杯体51的杯底，所述第二泊位102和接收 口 521位于另一锥形杯体52的杯底，杯口相对的两锥形杯体51、52合并成内胆5，第三泊位 103位于两杯口边沿上。
所述两锥形杯体51、52的杯口的半径大于滚珠4的直径，当所述滚珠4滚入第三 泊位103时，滚珠4与第三泊位103的沟底接触。 当所述滚珠4滚入第一泊位101时，滚珠4由第一泊位101的坑沿支撑，当所述滚 珠4滚入第二泊位102时，滚珠4由第二泊位102的坑沿支撑。 底座11顶端设有销孔111，上盖12底端设有可插入销孔111的定位销121以供 上盖12与底座11定位，底座11侧壁设有卡台112，上盖12两侧设有向下延伸的弹性卡耳 122，弹性卡耳122箍在卡台112上而将上盖12固定在底座11上。 发射室13和接收室14上各设有一个与容室10相通的并与光束讯号的通信路径 6相对应的发射孔131和接收孔141。所述发射器2上具有与发射孔131相对应的发射头 21和两根从壳体1中伸出的接脚22 ;所述接收器3上具有与接收孔141相对应的接收头31 和两根从壳体1中伸出的接脚32。发射器2发出的光束依次穿过发射孔13、发射口511、容 室10、接收口 521和接收孔141后射向接收器3，形成通讯路径6。 参照图10，当左侧的锥形杯体51与右侧的锥形杯体52的相接处为容室10的最低 处，该滚珠4进入第三泊位103而脱离了通讯路径6，接收器3接收到发射器2发出的强弱 不变的光束讯号，则滚珠感应开关处于导通状态； 参照图11，当锥形杯体52的杯底为容室10的最低处，该滚珠4进入第二泊位而遮 断了通讯路径6，接收器3接收不到发射器2的发出的光束讯号，则本滚珠感应开关处于断 开状态。 上盖12顶端面设有两箭头123，以箭头123所指方向垂立时，本开关既能前后倾斜 的切换、又能左右倾斜的切换。箭头123所指方向与通讯路径6平行。
权利要求
一种滚珠感应开关，包括一壳体(1)、一滚珠(4)、一发射器(2)和一接收器(3)，所述壳体(1)内设有可供滚珠(4)活动的容室(10)、安装发射器(2)的发射室(13)和安装接收器(3)的接收室(14)，容室(10)一侧与发射室(13)相通，容室(10)另一侧与接收室(14)相通，发射器(2)发出的光束穿过容室(10)后射向接收器(14)，形成一直向通讯路径(6)，滚珠(4)在阻挡通讯路径(6)和脱离通讯路径(6)之间来回转换，容室(10)内壁设有至少一个凹进的泊位，当滚珠(4)在重力的作用下局部陷入任一泊位时，滚珠(4)处于稳定平衡状态，其特征在于所述容室(10)内壁设有三个泊位，分别是第一泊位(101)、第二泊位(102)和第三泊位(103)；第一泊位(101)和第二泊位(102)分别是一凹坑，第一泊位(101)的坑底设有与发射室(13)相通的发射口(511)，第二泊位(102)的坑底设有与接收室(14)相通的接收口(521)，通讯路径(6)穿过发射口(511)和接收口(521)，当滚珠(4)滚入第一泊位(101)或第二泊位(102)时，滚珠(4)阻挡通讯路径(6)；第三泊位(103)处于第一泊位(101)和第二泊位(102)之间，第三泊位(103)是一环绕通讯路径(6)的环状凹沟，当滚珠(4)滚入第三泊位(103)时，滚珠(4)脱离通讯路径(6)。
2. 根据权利要求l所述的滚珠感应开关，其特征在于所述第一泊位(101)与第三泊 位(103)之间的容室内壁(512)由第一泊位(101)至第三泊位(103)是逐渐发散的，所述 第二泊位(102)与第三泊位(103)之间的容室内壁(522)由第二泊位(102)至第三泊位 (103)是逐渐发散的。
3. 根据权利要求2所述的滚珠感应开关，其特征在于所述容室(10)为回转体状空 腔，所述通讯路径(6)为该回转体的轴线。
4. 根据权利要求1或2或3所述的滚珠感应开关，其特征在于所述壳体包括外壳和内 胆(5)，外壳中设有发射室(13)、接收室(14)和内胆室(15)，内胆(5)嵌设于内胆室(15) 中，内胆(5)内腔为容室(10)。
5. 根据权利要求4所述的滚珠感应开关，其特征在于所述外壳由底座(11)和上盖 (12)合并而成，底座(11)上部中空处与上盖(12)下部中空处合并而构成发射室(13)、接 收室(14)和内胆室(15)。
6. 根据权利要求4所述的滚珠感应开关，其特征在于所述内胆(5)包括两锥形杯体 (51、52)，两锥形杯体(51、52)由杯底至杯口是逐渐发散的，所述第一泊位(101)和发射口 (511)位于一锥形杯体(51)的杯底，所述第二泊位(102)和接收口 (521)位于另一锥形杯 体(52)的杯底，杯口相对的两锥形杯体(51、52)合并成内胆(5)，第三泊位(103)位于两杯 口边沿上。
7. 根据权利要求6所述的滚珠感应开关，其特征在于所述两锥形杯体(51、52)的杯 口的半径大于滚珠(4)的直径，当所述滚珠(4)滚入第三泊位(103)时，滚珠(4)与第三泊 位(103)的沟底接触。
8. 根据权利要求6所述的滚珠感应开关，其特征在于当所述滚珠(4)滚入第一泊位 (101)时，滚珠(4)由第一泊位(101)的坑沿支撑，当所述滚珠(4)滚入第二泊位(102)时， 滚珠(4)由第二泊位(102)的坑沿支撑。
9. 根据权利要求5所述的滚珠感应开关，其特征在于底座(11)顶端设有销孔(111)，上盖(12)底端设有可插入销孔(111)的定位销(121)以供上盖(12)与底座(11)定位， 底座(11)侧壁设有卡台(112)，上盖(12)两侧设有向下延伸的弹性卡耳(122)，弹性卡耳 (122)箍在卡台(112)上而将上盖(12)固定在底座(11)上。
全文摘要
本发明涉及一种滚珠感应开关。它包括壳体、滚珠、发射器和接收器，所述壳体内设有容室、发射室和接收室，发射器发出的光束穿过容室后射向接收器，形成一直向通讯路径，容室内壁设有凹进的泊位，当滚珠陷入任一泊位时，滚珠处于稳定平衡状态，所述容室内壁设有三个泊位，分别是第一泊位、第二泊位和第三泊位；第一泊位和第二泊位分别是一凹坑，第一泊位的坑底设有发射口，第二泊位的坑底设有接收口，通讯路径穿过发射口和接收口，当滚珠滚入第一泊位或第二泊位时，滚珠阻挡通讯路径；第三泊位处于第一泊位和第二泊位之间，第三泊位是一环绕通讯路径的环状凹沟，当滚珠滚入第三泊位时，滚珠脱离通讯路径。本发明结构简单，信号稳定，导通良好。
文档编号H03K17/94GK101783668SQ201010106788
公开日2010年7月21日 申请日期2010年1月30日 优先权日2010年1月30日
发明者朱成辉 申请人:中山市南朗镇创建电子元件厂