CN1015035B - 正温度系数热敏电阻器件 - Google Patents

Abstract

一种PTC热敏电阻器件，包括一圆形结构的PTC热敏电阻元件和一塑料制的外壳。外壳包括大致为平行六面体的主体部分，和具有一对平行的侧表面和一平面形状的顶表面的凸出部分。一接线装置用于同PTC元件相接触，其插头部分在外壳凸出部分的两个相对侧面处从外壳突出。插头凸出的长度不高于外壳凸出部分的高度。

Description

本发明涉及具有正温度系数的热敏电阻器件，更具体地说，本发明涉及一种包括盘形PTC（正温度系数）元件的PTC热敏电阻器件，该盘形PTC元件装在备有外连接所用插头元件的外壳内。

PTC热敏电阻器件已作为马达启动继电器被广泛地应用于感应马达的启动电路中。这种热敏电阻已在日本实用新案58-34722和日本特许公告63-18817中公开。图19至图21表示此类PTC热敏电阻器件。参照图20，将被注意的是，热敏电阻器件具有一个PTC元件1，该PTC元件1包括一个PTC材料的圆盘主体101和设置于主体101两侧的一对电极102和103。PTC元件1被固定在电绝缘材料（如塑料材料）的外壳2内。外壳具有一个容纳PTC元件1的内部空间21。为了在外壳2内支撑PTC元件1，设置一个绝缘板5，绝缘板5上有一圆孔以固定PTC元件1。在外壳的内表面上有一凹槽22，以便容纳绝缘板5的边缘。于是，靠绝缘板5的边缘与外壳2上的凹槽22相咬合，将PTC元件1松动地安装到外壳2上。

在PTC元件1的两侧设置接线组件3A和3B，在3A和3B中各包括一个接触件31和插座孔32。每个接触件31有两个弹性腿，在中间部位与外壳2的内壁相连，两个弹性腿与电极102和103进行弹性接触。接触件31分别与相对应的插座接受器32进行电接触。如图20与21所示，插座孔32被互相平行地安置，并且，将其一端露在外壳2的一个表面25之外，以形成插座。

还设置了一对插头腿33，该插头腿分别与相应的插座孔32相连接，并且从外壳2上与露出插座孔32的一侧相对的另一侧面向外突出。如图19所示，外壳的一部分呈半圆柱形，该部分有一对相对的侧表面26和27，以及一个半圆柱外表面28，以容纳圆盘形的PTC元件1。插头腿33基本上沿侧表面26和27向外延伸，并且有超出外壳2半圆柱部分的外壳面28向外延伸的外端部分331。

如图21所示，具有上述结构的热敏电阻器与马达M的连接方法是，马达M上的接线插头T插入接线组件3A和3B的插重孔32中，接线组件3A和3B的插腿33向另一侧面伸出。插头腿33与插座相连接，以使得热敏电阻器件与另外的部件（例如电容器）相连接。

对于这种热敏电阻器件，已有的经验是，通过将插座孔33与马达m上的插头T相咬合，使得器件安装到马达上时，工人的手指往往滑出圆形构造的外表面，给安装工作造成困难。还应注意到，突出到外壳2外表面28的插头腿33往往因工人的手指触摸而变形或弄脏。弄脏了的插头腿可能导致锈蚀，并且毁坏电接触的可靠性。

还应再注意的是，在这种热敏电阻器件外壳2的圆形外表面28上。往往会集聚灰尘，而灰尘的集聚可能导致插头腿33之间的绝缘性能下降，这是因为表面28上的灰尘有吸水的性能，结果，沿着外壳2的外表面28可能产生表面放电。

因此，本发明的一个目的是提供一种便于马达上安装的PTC热敏电阻器件。

本发明的另一个目的是提供一种在安装操作期间使插头腿变形的可能性大大降低的PTC热敏电阻器件。

本发明的再一个目的是提供一种能够有效地防止插头腿间的表面放电的PTC热敏电阻器件。

根据本发明，上述的和其它的目的可以靠包括外壳和由外壳支撑的PTC元件的PTC热敏电阻器件来实现，所说的PTC元件具有设置电极装置的两个相对的侧表面，所说的外壳具有与所说的PTC元件的两个相对的侧表面相互补的两个相对的侧表面。插头装置与所说的电极相连接，并且延伸到所说的外壳外面，以便实现外连接，所说的插头装置基本上平行于所说的外壳的两个相对的侧表面延伸，所说的外壳的侧表面归并到平面形状的外端表面，所说的插头装置终止于位于所说的外壳的侧表面范围内的外端部分。

根据本发明的热敏电阻结构，插头装置终止于外壳侧表面的范围内，这使得将热敏电阻器安装到马达上时，工人的手指不易触摸到插头装置，还应注意到：外壳侧表面终止于平面形状的端表面，以使得沿各自侧表面延伸的插头被充分隔开，即使当灰尘集聚在端表面上，也没有产生表面放电的危险。

根据本发明的优选模型，PTC元件的每侧上的电极均为两层结构，即：与PTC元件的侧表面连接的第一层和在第一层之上的第二层。第二电极层的直径最好小于第一电极层的直径，第一电极层由除银之外的导电金属制作，并与PTC元件呈欧姆接触，第二电极层由银基材料制作。采用此种结构，有可能提供无银迁移问题的银电极。

本发明的上述和其它目的和特征将从下文中参照附图对优选实施例的介绍中变得更清楚。

图1是依照本发明实施例的热敏电阻器件的局部剖开正视图;

图2是图1所示热敏电阻的顶视图;

图3是热敏电阻的底视图;

图4是热敏电阻的侧视图;

图5是热敏电阻大体沿图1的A₁-A₁线的剖视图;

图6是依照本发明另一实施例的一个正视图;

图7是图6所示热敏电阻的顶视图;

图8是图6和图7所示热敏电阻的底视图;

图9-图12是各种可用作本发明热敏电阻接线端的透视图;

图13～图15表示热敏电阻各种连接的实例;

图16-图18是马达起动电路中热敏电阻器的连接实例;

图19是通常的PTC热敏电阻透视图;

图20是图19所示热敏电阻器沿B₁-B₁线的剖视图;

图21是通常用于马达启动电路的常用热敏电阻局部剖开侧视图。

参照附图，特别参照图1-图5，图中示出的热敏电阻具有一个热敏元件1，该元件包括一个图盘形PTC材料的主体101，和设置在其两侧的电极102和103。电极102和103分别由第一电极层102a、103a和第二电极层102b、103b组成，第一电极层102a、103a分别与热敏主体101相对的两侧面相接触，第二电极层102b、103b分别与第一电极层102a、103a相接触。第一层102a和103a与热敏主体101一起扩展，它由除银之外的其它导电材料制造，由银制造的第二层102b和103b的直径小于第一层102a和103a，使其在边缘留下一个间隙g。电极的这种结构有益于防止银迁移到热敏电阻主体101内。

热敏元件1由接线组件3A和3B支撑在电绝缘塑料外壳2内。接线组件3A和3B各自包括一个弹性接触件31，该接触件与插座部分32及插头部分33相连接，如图9、10和12所示。在图11所示的实例中。接线组件3A和3B只有弹性接触件31和插座部分32。

外壳2包括上半壳的2A和下半壳的2B，两个半壳在相匹配面2C处相互接触。下半壳2B大体上为平行六边形，其内部空间21由一对相对的壁23和24所限定。PTC元件1被固定到电绝缘板5的开孔51上，将电绝缘板5固定到形成于半壳2A和2B内壁上顺内壁延伸的凹槽22之内，由外壳2支撑电绝缘板5。接线组件33A的插座部分32被固定在半壳2B的壁23上，接线组件3B的插座部分32被连接到半壳2B的壁24上。接线组件3A和3B的接触件31与PTC元件1的电极102和103保持接触，因而把PTC元件1有弹性地支撑在外壳2内。

上半壳2A的下部也为平行六面体形，与下半壳2B互补，并且与下半壳2B在相匹配面2C相互连接。上半壳2A的上部由大体上为平面的两个侧面26和27为及一个大体上平的顶面28所限定。如图2所示，上半壳2A的上部在与下部分相对应的中心部分的侧面上向上凸起。上半壳2A的上部被制成可安放圆盘形PTC元件的上部分的形状。在下半壳2B和上半壳2A的下部分的每一都形成镗孔2D，两个半壳2A和2B的镗孔2D处用铆钉6连成一体。

插座部分32从下半壳2B的底面25露出外壳2之外，插头部分33被安置在上半壳2A上部分的相对侧边，使之从上半壳2A下部分的顶表面上凸出来。在图1中应注意到，插头部分33的上端 331被限制于上半壳2A的上部分的范围内。换句话说，从上半壳2A下部顶表面凸出的插头部分33的长度不大于上半壳2A的上部分的高度。在图1～图5所示的实施例中，上半壳2A的上部分比插头部分33高出dh，这样，表面放电的距离为上表面28的宽度与侧表面26、27的高度dh之和，这使得沿上半壳2A的上部在插头33之间的表面放电的可能性大大地减小了。

还应进一步注意到，上半壳2A的上部有一个平的上表面28，正如已描述的那样，因此，将热敏电阻安装到马达上时，容易抓紧热敏电阻器的上部，而且在安装过程中，热敏电阻也不太可能从工人手中滑脱。

在图1～图5所示的实施例中，上半壳2B的底表面25形成在凸梁7与插座32之间。当将热敏电阻安装到马达上时，用这个凸梁7可以使得下半壳2B的底表面与马达的相邻表面之间保持一个间隙。如此提供的间隙将有效地增强一对插座部分32之间的电绝缘性能。该凸梁7还有助于使热敏电阻稳定地保持在马达上，即使当马达工作中热敏电阻受到振动和外力时也可防止插座部分32和马达上相配合的插头部分之间的咬合产生松动。

参照图9，图中示出接线组件3A和3B的一个实施。在此实例中，形成一个金属片，在金属片的两端具有前述的插座部分32和插头部分33。将接触件31单独地加工成所需要的形状，再焊到具有插座部分32和插头部分33的金属片上的插座部分32和插头部分33之间的位置上。插座部分32和插头部分33最好用Cu-Ti合金片制成。接触件31也可以用Cu-Ti合金制造。当然，也可 以将接触件31与插座部分32和插头部分33一起完整地制作。最好由Cu-Ti合金制作接线组件，这是因为该合金的热导率比通常制造线端接头所用的不锈钢片要大得多。当接线组件由良导热材料制作时，马达一旦停止，可以使热敏电阻PTC元件的温度速迅下降，这使得可以立刻再次启动马达。用Cu-Ti合金的另一个优点是，该合金比不锈钢更容易加工。

图10示出接线组件的另一个实施例。在该实例中，接线组件有插座部分32和插头部分33，但没有图9所示的实例中的接触件。图11示出了一个具有插座部分32和接触件31、但无插头部分的实施例。图12示出了一个具有接触件31和插头部分33、但无插座部分的接线组件实施例。

参照图6～图8，图中示出了本发明的另一个实施例。在这个实施例中，热敏电阻的外壳2包括上半壳2A和2B，二者用弹簧片8连接在一起，弹簧片8的端部81和82与在上半壳2A上形成的肩部10和11相咬合，在其它方面，结构与前述的实施例相同。

接线组件3A和3B的数目及结构是可以根据马达启动电路的布局而改变，如日本实用新案公开58-34722和日本特许公开63-18817指教的。图13～图15示出应用图9～图12所示接线组件的电路连接实施例。图13表示的是应用图9所示的接线组件3A和3B结构实现的电路连接示意图。在图4所示的实施例中，接线组件3A采用了图9所示的结构，而接线组件3B采用了图11所示的结构。图15所示的电路采用了三种不同类型的接线组件结构，尤其特殊的是，线端接头3A采用了图9所示的结构，接线组件头3B采用了图12所示的结构，而且还用图10所示的结构提供 一个附加的接线组件3C。

进一步参照图16～图18，图中示出几个电路实例，其中，图13～图15所示的热敏电阻电路被连接到马达启动电路上。图16～图18分别相应于图13～图15。在这些图中，标号M表示马达，C₁和C₂表示马达启动电容器。

虽然本发明参照具体实施例做了如此说明和描述，但是，应注意到，本发明不受具体布局细节的限制，在不超出权利要求书的范围的情况下，本发明可进行各种改变和变型。

Claims (7)

1、一种PTC热敏电阻器件，包括一外壳和一支撑在所述外壳内的PTC元件，所述PTC元件具有设置了电极装置的两个相对的侧表面，所述外壳具有与所述PTC元件的两个侧表面相互补的两个相对的侧表面，与所述电极相连接的插头装置延伸到所述外壳之外以实现外部连接，其特征在于：

所述插头装置大体上与所述外壳的两个相对的侧表面平行延伸，所述外壳的所述表面归并到具有平面形状的外端表面，所述插头装置的外端部分终止于所述外壳的所述表面的范围内。

2、根据权利要求1的PTC热敏电阻器件，其特征在于;

所述PTC元件每侧上的电极均包括与PTC元件侧表面相连接的第一层和在第一层之上的第二层，第二层的直径小于第一层的直径。

3、根据权利要求2的热敏电阻器件，其特征在于;

所述电极的第一层由除银以外的导电材料制成，所述第二层由银制成。

4、根据权利要求1的热敏电阻器件，其特征在于;

所述插头装置与插座装置相连接，该插座装置在插头装置延伸出去的相对一侧延伸至外壳之外。

5、根据权利要求1的热敏电阻器件，其特征在于;

所述插头装置与一接触装置相连接，所述接触装置与所述插头装置构成导电的接线装置，且所述插头装置通过所述接触装置与所述电极相接触。

6、根据权利要求5的热敏电阻器件，其特征在于;

所述接线装置至少部分由Cu-Ti合金制成。

7、根据权利要求5的热敏电阻器件，其特征在于;

所述接线装置形成在暴露于外壳之外以便形成外部连接的插座装置组成的插头装置的一端。

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