壁高度h之差超過(guò)滾動(dòng)體I的半徑R，則傾角開(kāi)關(guān)的滾動(dòng)體I容易被電極2和凹槽4的槽壁3卡死，另外，過(guò)大的高度h值和距離L值不利于減小傾角開(kāi)關(guān)的體積。
[0034]從方便制造的角度考慮，通常取垂直距離H與槽壁高度h之差等于滾動(dòng)體I的半徑R，即H-h=R。
[0035]如附圖2所示，傾角開(kāi)關(guān)為水平放置，凹槽4的底面40為水平平面，滾動(dòng)體I碰觸到凹槽4的底面40和槽壁3內(nèi)表面30的上部頂點(diǎn)處，虛線5為該點(diǎn)與滾動(dòng)體I的重心O點(diǎn)之間的連線，夾角al=夾角a2，如附圖3所示，很明顯，只有當(dāng)傾角開(kāi)關(guān)沿順時(shí)針?lè)较騼A斜a2角度值時(shí)，滾動(dòng)體I才能開(kāi)始向右滾動(dòng)，所以?shī)A角al值就是傾角開(kāi)關(guān)的動(dòng)作角度a值，根據(jù)簡(jiǎn)單的幾何關(guān)系可得h=2Rsin2(a/2)。
[0036]如附圖4所示，滾動(dòng)體I向右滾動(dòng)后，直到碰觸到電極2才停止運(yùn)動(dòng)，此時(shí)滾動(dòng)體I把電極2和槽壁3連接成導(dǎo)電通路，傾角開(kāi)關(guān)輸出導(dǎo)通信號(hào)。
[0037]在該圖中，滾動(dòng)體I仍然碰觸到凹槽4的底面40和槽壁3內(nèi)表面30的上部頂點(diǎn)處，虛線5為該點(diǎn)與滾動(dòng)體I的重心O點(diǎn)之間的連線，滾動(dòng)體I的重心重力方向G依然垂直向下，夾角a3=夾角a2，很明顯，只有當(dāng)傾角開(kāi)關(guān)沿逆時(shí)針?lè)较騼A斜a2角度值時(shí)，滾動(dòng)體I才能開(kāi)始向左滾動(dòng)，如附圖5所示，夾角a3值就是傾角開(kāi)關(guān)的回復(fù)角度b值，根據(jù)幾何關(guān)系可得sin(2b) =[L2+(H-h)2]1/2/(2R)，所以在不考慮滾動(dòng)體I慣性影響的情況下，傾角開(kāi)關(guān)的回復(fù)角度b由滾動(dòng)體I的半徑R、槽壁高度h、電極與槽壁內(nèi)表面的水平距離L和決定電極與所述凹槽4的底面40的垂直距離H共同決定。
[0038]如附圖6所示，滾動(dòng)體I向左滾動(dòng)后，斷開(kāi)電極2和槽壁3之間的導(dǎo)電通路，傾角開(kāi)關(guān)輸出斷開(kāi)信號(hào)，同時(shí)滾動(dòng)體I重新進(jìn)入凹槽4內(nèi)。
[0039]通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明所述傾角開(kāi)關(guān)的動(dòng)作角度a值不等于回復(fù)角度b值，表現(xiàn)出回差特性，使傾角開(kāi)關(guān)的應(yīng)用和設(shè)計(jì)更加靈活。
[0040]以上分析沒(méi)有考慮滾動(dòng)體I的慣性影響，實(shí)測(cè)表明，由于滾動(dòng)體I的慣性影響，實(shí)際的傾角開(kāi)關(guān)將會(huì)提前響應(yīng)，即傾角開(kāi)關(guān)的動(dòng)作角度a值和回復(fù)角度b值較上述數(shù)值小，還有，過(guò)快的傾斜速度會(huì)導(dǎo)致傾角開(kāi)關(guān)誤動(dòng)作，通過(guò)限制傾角開(kāi)關(guān)的傾斜速度或確定合理的結(jié)構(gòu)尺寸可以使各開(kāi)關(guān)特性滿(mǎn)足要求。
[0041]實(shí)際的應(yīng)用是復(fù)雜的，例如要求在不同的傾斜方向要有不同的動(dòng)作角度a值或回復(fù)角度b值，把凹槽4設(shè)置為包括若干段槽壁，設(shè)置一個(gè)或多個(gè)電極，各段槽壁的高度h為同一數(shù)值或不同數(shù)值，各電極與槽壁內(nèi)表面的水平距離L為同一數(shù)值或不同數(shù)值，各電極與所述凹槽4的底面40之間的垂直距離H與所述凹槽4的各段槽壁的高度h之差為同一數(shù)值或不同數(shù)值。
[0042]圖7所示為本發(fā)明所述傾角開(kāi)關(guān)作為雙向傾角開(kāi)關(guān)時(shí)的一個(gè)實(shí)施例示意圖，其工作原理與上述相同，為了能夠直觀地理解圖中個(gè)參量，在該圖中，滾動(dòng)體I在凹槽內(nèi)時(shí)，滾動(dòng)體I同時(shí)碰觸到凹槽4的底面40和兩側(cè)的槽壁。當(dāng)然，設(shè)計(jì)的傾角開(kāi)關(guān)可采用圖8所示的傾角開(kāi)關(guān)實(shí)施例，在該圖中，所示的傾角開(kāi)關(guān)凹槽4寬度加寬了，滾動(dòng)體I在凹槽4內(nèi)可以自由運(yùn)動(dòng)。
[0043]根據(jù)實(shí)際需要，凹槽4的槽壁內(nèi)表面可設(shè)計(jì)為平面狀或曲面狀，但均要垂直于凹槽4的底面40，如附圖9所示，該圖所示為本發(fā)明所述傾角開(kāi)關(guān)作為萬(wàn)向傾角開(kāi)關(guān)時(shí)的一個(gè)實(shí)施例剖面示意圖，在該圖中，球形滾動(dòng)體I處于凹槽4內(nèi)，凹槽4的底面40為平面狀，凹槽4的環(huán)狀槽壁3的內(nèi)表面30為曲面狀，內(nèi)表面30垂直于底面40，環(huán)狀電極2與槽壁3之間施加絕緣物隔離。
[0044]通常傾角開(kāi)關(guān)內(nèi)設(shè)置容室，在容室內(nèi)設(shè)置滾動(dòng)體，很明顯，所述的凹槽4是容室的一部分，凹槽4的底面40可能為曲面狀，如附圖10所示，該圖所示為本發(fā)明所述傾角開(kāi)關(guān)作為雙向傾角開(kāi)關(guān)時(shí)的一個(gè)實(shí)施例剖面示意圖，在該圖中，整個(gè)開(kāi)關(guān)被圓管狀外殼包圍，凹槽4的底面40為為該外殼內(nèi)壁表面的一部分，凹槽4為環(huán)狀凹槽，球形滾動(dòng)體I處于凹槽4內(nèi)，凹槽4的底面40為曲面狀，凹槽4的第一槽壁31和第二槽壁32為圓管狀，第一槽壁31的內(nèi)表面301和第二槽壁32的內(nèi)表面302為平面狀，此兩內(nèi)表面垂直于底面40，第一電極21和第二電極22分別與第一槽壁31和第二槽壁32之間施加絕緣物隔離。
[0045]當(dāng)然，在不脫離本發(fā)明的框架的情況下，還可以有其它的選擇和發(fā)展以及我們能夠預(yù)想得到的等效裝置。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種傾角開(kāi)關(guān)，包括一個(gè)凹槽(4)，在凹槽(4)內(nèi)設(shè)置能夠自由運(yùn)動(dòng)的滾動(dòng)體(I)，滾動(dòng)體(I)為球體或圓柱體，在與槽壁內(nèi)表面之間的水平距離為L(zhǎng)且與凹槽(4)的底面(40)之間的垂直距離為H處設(shè)置一個(gè)或多個(gè)電極，其特征在于:所述凹槽(4)的底面(40)為平面狀或曲面狀，凹槽(4)包括若干段槽壁，每段槽壁內(nèi)表面為平面狀或曲面狀，所述槽壁內(nèi)表面垂直于凹槽(4)的底面(40);在不考慮滾動(dòng)體(I)慣性影響的情況下，所述傾角開(kāi)關(guān)的動(dòng)作角度a由滾動(dòng)體(I)的半徑R和凹槽(4)的槽壁高度h決定。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傾角開(kāi)關(guān)，其特征在于:在不考慮滾動(dòng)體(I)慣性影響的情況下，所述傾角開(kāi)關(guān)的動(dòng)作角度a約為h=2Rsin2(a/2)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傾角開(kāi)關(guān)，其特征在于:所述凹槽(4)的各段槽壁的高度h為同一數(shù)值或不同數(shù)值，且不大于所述滾動(dòng)體(I)的半徑R。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傾角開(kāi)關(guān)，其特征在于:所述各電極與槽壁內(nèi)表面的水平距離L為同一數(shù)值或不同數(shù)值，且不大于所述滾動(dòng)體(I)的半徑R。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傾角開(kāi)關(guān)，其特征在于:所述各電極與所述凹槽(4)的底面(40)之間的垂直距離H與所述凹槽(4)的相應(yīng)槽壁的高度h之差為同一數(shù)值或不同數(shù)值，且不大于所述滾動(dòng)體(I)的半徑R。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的傾角開(kāi)關(guān)，其特征在于:所述各電極與所述凹槽(4)的底面(40)之間的垂直距離H與所述凹槽(4)的相應(yīng)槽壁高度h之差為所述滾動(dòng)體(I)的半徑R，即H-h=R07.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傾角開(kāi)關(guān)，其特征在于:在不考慮滾動(dòng)體(I)慣性影響的情況下，所述傾角開(kāi)關(guān)的回復(fù)角度b由滾動(dòng)體(I)的半徑R、槽壁高度h、電極與槽壁內(nèi)表面的水平距離L和決定電極與所述凹槽(4)的底面(40)的垂直距離H共同決定。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的傾角開(kāi)關(guān)，其特征在于:在不考慮滾動(dòng)體(I)慣性影響的情況下，所述傾角開(kāi)關(guān)的回復(fù)角度b約為sin(2b)= [L2+(H-h)2]1/2/(2R)o9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傾角開(kāi)關(guān)，其特征在于:所述傾角開(kāi)關(guān)的滾動(dòng)體(I)和所述凹槽(4)的各段槽壁是導(dǎo)體材質(zhì)。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種傾角開(kāi)關(guān)，包括一個(gè)凹槽（4），在凹槽（4）內(nèi)設(shè)置能夠自由運(yùn)動(dòng)的滾動(dòng)體（1），滾動(dòng)體（1）為球體或圓柱體，在與槽壁內(nèi)表面之間的水平距離為L(zhǎng)且與凹槽（4）的底面（40）之間的垂直距離為H處設(shè)置一個(gè)或多個(gè)電極，其特征在于：所述凹槽（4）的底面（40）為平面狀或曲面狀，凹槽（4）包括若干段槽壁，每段槽壁內(nèi)表面為平面狀或曲面狀，所述槽壁內(nèi)表面垂直于凹槽（4）的底面（40）;所述傾角開(kāi)關(guān)的動(dòng)作角度a由滾動(dòng)體（1）的半徑R和凹槽（4）的槽壁高度h決定，本發(fā)明所述的傾角開(kāi)關(guān)體積小，易于生產(chǎn)。
【IPC分類(lèi)】H01H35/02
【公開(kāi)號(hào)】CN105513889
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610099572
【發(fā)明人】肖國(guó)選
【申請(qǐng)人】肖國(guó)選
【公開(kāi)日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2016年2月23日