CN102947907B - 热响应电开关 - Google Patents
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Abstract
一种热响应开关(1)包括第一和第二电端子(12,24;25)、热响应开关致动器(6)以及壳体,所述壳体包括与第一电端子(24;25)电接触的第一金属板(4)、与第二电端子(12)电接触的第二金属板(11,3;22)以及设置在第一和第二金属板(4,11,13;22)之间的绝缘材料(9)。
Description
技术领域
本发明关注涉及采用诸如双金属元件的热致动器的热响应电开关的改进,尤其但不是专门地关注在电机的过热保护中所采用的热响应开关。
背景技术
已知采用双金属致动器的许多种电开关,同样已知许多不同形式的双金属开关致动器。早期的双金属开关仅采用平面双金属刀片,其响应于温度变化相对缓慢地移动,且在开关中引起了电弧(arcing)问题。快动(snap-acting)双金属致动器的开发提供了本领域中的一重大进步,所述快动双金属致动器被构造为能够在相对弯曲的配置之间以快动作移动的中凹的双金属元件。已知各种形式的快动双金属致动器,诸如例如在GB-A-600055,GB-A-657434,GB-A-1064643,GB-A-1542252和GB-A-2124429中所公开的那些。
同样,已知采用这样的双金属致动器的各种形式的电开关;例如上述的GB-A-2124429公开了在电流灵敏式开关中利用梨形快动双金属致动器,其中通过穿过其的电流的流动对双金属的加热被设计成在电流过载的情形中使开关跳闸。
在WO-A-92/20086中,描述了采用快动双金属致动器的微型电开关,开关很好地适合于自动制造和安装,且包括很小数量的部件。开关包括模制的塑料主体部,其在其中捕获了第一和第二端子导体;快动双金属致动器固定至两个导体中的一个上,且支撑一接触件,其构成了开关的活动接触件且被布置用于与两个导体中的另一个以切换操作协同操作。另外描述了提供银或银合金涂层(例如在WO-A-92/14282中所描述的银锑涂层)到端子导体上的可能性,该端子导体与通过双金属支撑的移动开关接触件共同操作,以便在不需要连接分离的接触件至导体的情况下使得能够利用另外的平面导体。为了提高开关的电流灵敏度,进一步地公开了在开关中提供串联连接的加热元件用于在开关处于关闭状态中时注入热量到双金属致动器中的可能性,在一尤其便利的布置中,这通过使加热元件形成为两个端子导体中的一个或另一个或上述两者的一部分来实现。
在GB-A-2275823中,描述了具有与WO-A-92/20086类似构造的开关,其中模制的塑料主体由聚合的PTC材料形成,使得热响应开关的断开(break)和再启动(remake)特性可以对于特定的应用进行调节。
在GB-A-2280785中,公开了热响应开关的另一种变体,其中为自动组件(一般称为铅框架)专门设计所述部件,由此由连续的金属条压印出大部分部件。焊接、铆接和塑料插件或包覆模制所有可以被以条形式进行且使一起以条形式到达最终组装机器。例如端子配置的变形可以包含在条的形式中,且剩余部分被提前切掉或在最终组装的期间被切掉。GB-A-2280785也处理减小双金属中的工作应力的问题,以增加热响应开关的寿命。
上述专利描述了目的是提供宽范围的电机应用要求的方案的连续改进组装和材料特性的方法,同时有效地使得加工和部件数量最小化。通常,上文专利公开采用使用塑料和聚合物进行最终的开关的制造、组装、电绝缘和隔离以及保护的设计,具体地塑料和聚合物的插入或包覆模制便于金属部件之间的电绝缘。
例如US-A-4476452的其它专利主要依赖于设计中的金属材料且依赖于用于电绝缘电学部件的分离的垫圈。这本身提供了确保热响应开关的分离的部件的刚性和另外使泥土和灰尘进入到热响应开关的工作部件中的问题。在热响应开关在所述设计中还包括串联连接的加热元件时,增加了这些问题。
GB-A-1526275具有形成开关外壳的部件的第一和第二金属板,在它们之间具有绝缘间隔件。双金属传感器焊接至所述板中的一个上,其还具有作用在双金属传感器上的凸出部或突出。
US-A-5268664教导了使用平坦的且薄的绝缘材料以电隔离基底板与盖板。然而,平坦且薄的绝缘材料没有为盖板提供支撑。替代地,基底板上的折部为盖板上的锁紧片提供支撑。具有这样布置的问题是在部件的装配期间通过锁紧片施加的力被传递至基底的折部上,其反过来使得基底板扭曲。基底的扭曲可能对自动调温装置的可靠操作产生不利影响,且可以使得自动调温装置刀片在其设计的操作参数之外工作。
近年来,电机的尺寸、性能和装配方法已经发生改变。在这些电机的过热保护中采用的热响应开关可能在电机的装配期间经历较高的温度,例如无铅焊料的使用已经导致加工温度的升高。
此外,电机变得更小和更轻,因此更加易于过热。另外同时热响应开关期望在电子控制电路旁边运行,其可能在故障状态时需要更长的激励时间,从而使得电子控制装置在双金属切换之前运行通过预定的逻辑序列。
对于主要由金属材料制造的热响应开关,在更高的周围环境温度是有利的;然而在这些情况下,与一定程度上依赖于由塑料和聚合物制造的部件的热响应开关相比,在制造工艺、电绝缘和长期可靠性上进行了折衷。
在焊接导线或导体到端子上时,需要小心,用于确保焊剂不会沿着端子进行传递和不会污染开关的内部部件。另外,在正常或非正常的使用期间,升高的温度可以使得端子上的过量的焊剂熔解,且随后流动污染了开关的内部部件。
发明内容
根据本发明的一个方面,提供了一种热响应开关,其包括电端子、热响应开关致动器以及壳体,所述壳体包括电连接至所述电端子中的相应电端子上的至少基底和盖金属板,所述壳体还包括具有模制到所述基底金属板的外周壁的绝缘材料,所述盖金属板被固定至所述绝缘材料。外周壁可以提供支撑允许盖板被固定至其上。
根据本发明的另一方面,提供了一种热响应开关,其包括第一电端子和第二电端子、热响应开关致动器以及壳体,所述壳体包括与所述第一电端子电接触的金属板。形成壳体的一部分的金属板可以因此改善从所述开关的热损失,例如在电机运行的时间段期间,从而允许运载更高的负载电流。
根据本发明的另一方面,提供了一种热响应控制装置,其中一定比例的所述部件的部分被以适合于超过320℃的周围温度的先进塑料聚合物制造。
根据本发明的另一方面,提供了一种热响应控制装置,其中一定比例的所述部件的部分被以适合于超过320℃的周围温度的先进塑料聚合物制造,且所述聚合物帮助隔离内部电部件。
根据本发明的另一方面,提供了一种热响应控制装置,其中一定比例的金属部件和先进塑料聚合物被通过插入或覆盖模制过程装配在一起。
根据本发明的另一方面,提供了一种热响应控制装置,其中具有通过机械夹持工艺装配在一起的两个子组件,第一子组件依赖于高温聚合物的插入或覆盖模制以提供模制单元,来封闭和/或连接第一电连接装置、基底部、串联的电加热器以及固定的接触件,第二子组件由第二电连接装置组成,双金属刀片部件包括第二接触件和一体的金属壳体,使得两个子组件在双金属刀片处于冷的状态中是电连接,且在双金属刀片部件处于热的状态中时电分开。
根据本发明的另一方面,提供了一种热响应开关,其中所述组件的一侧被通过插入的模制桥件密封以防止灰尘和碎片进入。
根据本发明的另一方面,提供了一种热响应控制装置,其中双金属刀片部件被装配至刀片安装部件,使得减小了双金属中的工作应力。
根据本发明的另一方面,提供了一种热响应控制装置,其包括用塑料聚合物制造的部件,其中所述控制装置的第一断开时间在电机中大于4秒且具有30安培的停止电流,控制装置的随后的循环限制了对于短期的持续时间电机的绕组温度小于300℃和对于长期的持续时间小于250℃。
根据本发明的另一方面,提供了一种热响应开关,其中在开关的壳体的内部或外部延伸的端子表面的一部分使得带纹理和/或形成以防止或限制焊剂或焊料从端子的外部流入到开关的内部区域中。
本发明的实施例提供了开发一套热响应控制装置的能力,其被设计以保护一范围内的电机,使得仅一小部分需要被修改以涵盖所述范围。
本发明的实施例可以提供满足本领域中的新要求的热响应开关,同时使得开关以自动工艺且在最小的部件的情况被制造。
附图说明
仅通过举例的方式,参考下文示出的视图,现在接下来的是对本发明的优选实施例的详细描述。
图1示出第一实施例的完整组件的分解视图。
图2a示出从两个主要的子组件的上方的分解视图,其是基底子组件和盖子组件。
图2b示出从图2a中的子组件的底侧的分解视图。
图3a至3c示出盖子组件的装配顺序。
图3d至3f示出盖子组件的可替代的装配顺序。
图3g示出具有分离的铆钉的变形体的透视横截面。
图4a示出包括加热器的第一实施例的基底子组件的平面视图。
图4b示出不包括加热器的第二实施例的基底子组件的平面视图。
图5a示出第一实施例的横截面。
图5b示出第二实施例的横截面。
图6a示出完整的组件的顶部视图,由此盖子组件的左手侧端子是多余的,因此端子在组件的同一端部上。
图6b示出完整的组件的顶部视图,由此盖子组件的右手侧端子是多余的,因此组件端子在同一线上。
图6c示出在端子的区域中具有孔和凹痕的图6a的实施例的变形。
图6d示出在端子的区域中具有孔和凹痕的图6a的实施例的变形。
图7a示出在第一实施例的基底子组件的模制保持特征的底侧视图。
图7b示出在第一实施例的基底子组件的可替代的模制保持特征的底侧视图。
图7c示出在第一实施例的可替代的配置中基底子组件中的可替代的模制保持特征的底侧视图。
图8a示出盖和同一线的端子的底侧视图,示出带纹理的表面细节。
图8b示出盖和同一线的端子的底侧视图,示出可替代的带纹理的表面细节。
图8c示出盖和同一线的端子的底侧视图,示出另一可替代的带纹理的表面细节。
图9a示出盖和同一线的端子的底侧视图,示出图8a的实施例的带纹理的表面细节的变形。
图9b示出盖和同一线的端子的底侧视图,示出图8b的实施例的带纹理的表面细节的变形。
图9c示出盖和同一线的端子的底侧视图,示出图8c的实施例的带纹理的表面细节的变形。
图9d示出完整的组件的底侧视图,示出图9b的实施例的带纹理的表面细节。
具体实施方式
在下述描述中,功能类似的部件在不同的实施例之间具有相同的参考标记。对本文所有者的上述专利公开GB-A-2124429,WO-A-92/20086,GB-A-2275823和GB-A-2280785做出了参考,其描述了各种控制类型的功能;下述的描述将集中到对这些控制类型的改进上。
第一实施例-具有一体加热器的热响应开关
图1是第一实施例的分解视图。单独的部件如下述。基底端子板11由导电条材料形成,且包括基底端子12。基底端子板11包括模制保持特征16和加热器垫14,加热器垫14用于串联的电加热器8的第一连接。基底接触板13由与基底端子板11相同的导电条材料形成。基底接触板13包括加热器垫14和平台15,加热器垫14用于串联的电加热器8的第二连接,固定的接触件10将被装配至平台15。
固定的电接触件10将通过焊接工艺、铆接或任何其它的适合的方法装配至基底接触板13。接触件可以由银合金、镀银的铜、银导线、层状的接触带或任何其它的适合于满足电切换要求的低电阻材料制成。
模制单元9在进行的包覆模制过程期间形成,而基底板11&13成条形式。模制单元9通过成形的模制的塑料铆钉27用于支撑基底板11&13,所述模制的塑料铆钉27在模制过程期间由熔融的塑料和/或在预成型的斜面23(和/或在基底板11&13的边缘周围的压印轮廓28)周围流动的熔融的塑料形成。模制单元9具有四个直立侧面,模制工艺填充和密封两个基底板11&13之间的间隙。在使用中,模制单元9将经受从串联的电加热器8辐射和传导的热量以及来自电机和电机组装工艺的周围环境热量,因此,塑料应当优选地具有高于320℃的热挠曲温度和大于375℃的熔化温度。
串联的电加热器8连接至加热器垫14。这一加热器8与特定的已选择的双金属规格一起可以用于精细调节已装配的热响应开关的断开和重启特性。
盖4由导电条材料形成。这可以是与形成基底板11&13的相同的导电条材料,或它可以是第二导电条材料。盖4包括第二电端子24或25。盖可以包括从至少一个边缘延伸的侧壁35,且可以进一步包括锁紧特征38。盖4还可以包括刀片安装平台3,铆钉18形成于其上。在可替代的实施例中,可以利用分离的铆钉18。可以通过剪切连续进给的导线材料(例如两端在装配过程中被使得平坦或被卷边的合金导线)形成铆钉18。
刀片安装平台3可以用作致动器6的支点,且可在其冷的、未被激励的状态中使得致动器6升高远离盖4。
双金属刀片6可以由适合的双金属材料的带材压印得到。刀片6包括往复的铆钉孔5。刀片6经工艺(已知为加工)处理,其将设定双金属的启动和断开特性。可以进行所述加工,同时刀片6成条的形式。
可移动的接触件7通过焊接工艺或可替代地通过铆钉或其它的适合的连接方式装配至双金属刀片6。如具有固定的接触件10,这可以由适合的低电阻材料制造。
基底端子板11、基底接触板13、模制单元9、加热器8和固定的接触件10形成第一子组件1a。盖4、铆钉18、刀片6和移动接触件7形成了第二子组件1b。
图2a示出了在最终装配之前从两个子组件1a、1b的上方的视图。在这一视图中,可以在适合的地方清楚地看到第一子组件的内部部件。加热器垫14、接触件平台15、固定的接触件10以及串联的加热器8中的任一个或全部可以被添加至基底板11&13,同时在模制工艺之前或之后仍然成条的形式。
图2b示出在最终装配之前的从两个子组件1a、1b的底侧的视图。在这种视图中,清楚地看见第一子组件的模制铆钉27特征以及在两个基底板11、13之间的桥件26。这一桥件26防止接触活动的部件且还防止碎片进入到开关的接触件和双金属区域中。
图2b还显示处于其的装配形式中的第二子组件的内部细节。双金属刀片6通过两种独立的方法连接至盖4,每种具有其自身的目的。铆钉18由盖4形成,以便消除对另外的部件的需要。铆钉18提供了极好的机械强度,实质上形成双金属刀片6围绕其移动的枢轴或支点。然而,已知在装置的寿命期间的铆钉的恒定的移动可以折衷通过铆钉的电连接。焊件17提供了极好的电接触但是已知焊件17在双金属中引起应力,其可以折衷在用具的寿命期间的双金属6的机械强度。通过在焊件17和双金属6的主动的可移动部分之间放置铆钉18,可以增加在故障之前实现的循环次数,例如增加50%。
铆钉孔5可以定位在双金属刀片6的中心线上,且焊件17定位在铆钉18的外周之外的弧形区域内,中心线的任一侧与在铆钉18的中点处的弧的顶点形成的所述弧的最大值是60°。焊件17应当优选地是尽可能地靠近铆钉18的外缘,且不实际地接触铆钉18。这可以使得刀片6的非主动部分的整体长度最小化,其反过来可以减小最终的开关的整体封装尺寸和材料成本。
在另一可替代的方式中,在刀片安装平台3的部分和刀片6之间可以是过盈配合或接合,而不需要铆钉。例如,材料条19可以形成在刀片安装平台3的后面,其可以在焊接处理之前被折叠到双金属刀片6的末端上。双金属刀片6之后通过材料条19焊接到刀片安装平台3上。所述另外的材料条19可以成为“焊接嵌条”的等同物,其将通常需要被供给作为分离的部件。材料条19在焊接之后可以为双金属刀片6提供支点,而不需要另外的铆钉。材料条19将由另外地是形成盖4的条中的废弃材料形成。
图3a至3c显示一体的铆钉18和焊件17的装配顺序。在包括一体的或分离的铆钉18的实施例中,优选的顺序是制造首先被焊件17跟随的铆钉18;然而,这一顺序如果需要可以被颠倒。可移动的接触件7可以固定至双金属刀片6,同时双金属是成条的形式。
图3g是具有分离的铆钉的之前描述的变形的横截面视图。
在可替代的实施例中,铆钉18可以被另一适合的固定装置替换,诸如在刀片安装平台3的部分和刀片6之间的过盈配合或接合。在可替代的实施例中,焊件17可以通过铜焊或另外的适合的连接替换。
双金属刀片6是热响应控制装置的主动元件,其的功能是公知的。简言之,在关闭位置可移动的电接触件7接触在基底接触板13上的固定接触件10,其通过开关闭合电路。双金属6是温度和电流灵敏的,且在周围温度、由于电流所造成的双金属的自加热性质或上述两者的组合到达设定限制时被使得在相反方向上凹陷或扣合。刀片6的移动使得移动分开可移动的电接触件7与固定的接触件10的电接触,使得电接触断开且开关打开。
在双金属刀片6已经冷却至低于特定的重设温度时,返回至其初始位置。可以使用具有不同的电阻率的不同的双金属材料。在一些情况中,双金属材料可以具有多于两个的层。
图4a示出连接至基底板11&13的加热器8的平面视图。加热器8可以由任何范围的材料制造,或制造成任意范围的厚度、长度和/或形状,以提供期望的电阻值。这使得热灵敏的开关的性质根据特定应用的需要进行调节。加热器8具有两个末端,其被焊接至单独的加热器垫14,桥接两个基底板11&13之间的电路。可替代的加热器可以例如是如在WO-A-92/20086或GB-A-2275823中所描述的。
制造各个的部件的材料还影响了开关执行的方式,例如盖4可以在循环期间帮助或阻止热损失。可替代地,盖4和/或基底板11&13的材料可能影响电阻和随后影响这些部件的发热性。
可以修改下述标准以精细调节开关的性能:
·双金属材料的选择
·双金属的加工
·加热器电阻和输出
·盖4的材料
·基底板的材料
·接触件的材料和质量
上述的任一个或全部可以使得标准的设计部件满足电机中的宽范围的保护要求,例如机动车辆车窗提升电机、座位调节电机以及风挡刮水器电机。
期望开关的性能特征在下述的宽范围中,目的是提供平均的4比1的断开/接通比。
负载电流:3-20安培
停止电流:7-50安培
在故障状态下的第一中断时间:达到10秒
第一次重启:小于10秒
第二次重启:大于10秒
绕组温度-短期:最大值300℃
绕组温度-长期:最大值250℃
可见,加热器8、模制单元9以及固定的接触件10设置在第一子组件中,双金属刀片6、可移动的接触件7和金属盖4设置在第二子组件中。在盖4被锁紧到模制单元9上以形成如图5所示的完整的开关时,使得第一和第二子组件在一起作为最终组件的一部分。盖4可以通过锁紧特征38锁紧到模制单元9上,该锁紧特征38可以由侧壁35预先形成。可替代地或另外地,其它的锁紧特征(未显示)可以被冲压或形成在侧壁35中,作为锁紧过程的一部分。特定用于模制单元9的塑料材料优选地能够承受锁紧工艺且还能够承受拉开的力,其可以通过盖4和基底板11&13施加到模制单元9上。
条材料提供在金属部件上包含另外的特征的选择,其中可以依赖于需要的配置根据情况剪切剩余的部件。图6a和6b显示这样的例子,其提供对第二端子24在第一端子12的同一侧上或第二端子25与第一端子12在同一线上的选择。
图6c和6d显示硬化和/或加固的凹痕37,其可以设置在重叠端子25和盖4的部分中,使得端子25的窄部分可以能够承受施加的力,例如在装配阳型片端子(未示出)到端子25上的期间。优选的是凹痕37定位在盖4的外侧面对部件上,使得凹痕37不会为碎片或另外的污染物提供进入到开关组件1的内部部分中的路径。还优选的是凹痕37形成在盖4的材料深度内,使得在盖4的向内的面对部件上没有看到凹痕37。替代凹痕37,可以设置突起的或皱褶的部分。
图6c和6d还示出孔36,其可以设置在端子25内以帮助例如在例如焊接过程之前或期间保持导线(未示出)。孔还可以用于与例如共同操作的阴型片端子上的凹陷接合。
凹痕37和孔36可以设置在另外的端子部分(例如端子12或24)的区域上或中。
图7a、7b和7c示出通过锁紧特征38锁紧到模制单元9上的盖4的等距视图。
图7a显示模制铆钉27的埋头孔的细节28,其在模制过程期间形成。
图7b示出图7a的可替代的实施例,其中保持模制单元9到基底板11&13上是通过在基底板11&13的斜面边23周围形成模制单元9来实现的。
图7c示出图7b的可替代的配置,其中基底板11&13的边缘包括压印的轮廓29,而不是斜面边。轮廓29被设计以在基底板11&13以及模制单元9之间提供提高的保持力。可以利用其它的轮廓,另外的实施例可以包括铆钉、斜面和压印轮廓的组合。
在图7a、7b和7c中,熔融的塑料在两个基底板11&13之间形成了桥件26,以提高组件的刚性和/或封闭间隙防止杂质颗粒(诸如碳灰尘)从电机组件进入。
电机组件工艺正朝向无铅焊接发展,其在比含铅种类更高的温度熔化;这需要热响应开关在安装期间承受提高的温度。另外,机动车辆的电机装配线可以采用带式炉以加工无铅焊料,其又需要开关承受更长时间的升高的温度。
如之前详细描述,模制单元9还将经受从串联的电加热器8的辐射和传导的热量以及来自电机的周围环境热量,因此模制单元9的聚合物材料应当优选地具有320℃或更高的热挠曲温度和高于375℃的最终熔化温度。模制单元9将还需要能够承受可能通过盖4和基底单元11&13施加到模制单元9上的拉开的力。已经发现,高温液晶聚合物(LCP)适合用于这种目的。
第二实施例-没有一体加热器的热响应开关
在一些应用中,可以不必包括加热器8以实现性能要求,因此在第二实施例中提供具有如在图4b和5b中详细描述的单个基底板22的热响应开关。有利地,部件的设计可以允许对单个基底板22进行模制和装配加工以与两件式基底板11&13互换。
剩余的开关将一定程度上经受比第一实施例更少的热量,但是将仍然经受制造线和/或应用的极端温度,因此可能仍然从对在第一实施例中详细描述的材料、保持特征和制造技术的改进获得益处。
具有纹理面的端子
在将导线或导体焊接到端子12、24、25上的电机应用中,纹理面可以被添加至端子12、24、25上,以防止和/或阻止焊剂沿着端子12、24、25流动且流入到开关组件1的内部部分中。纹理可以通过许多方法中的任一种形成,例如打磨、喷丸清理、蚀刻或压印,纹理可以是随机的(例如粗糙的)或形成为几何构型形状,或可以通过凸起的部分形成在表面上,例如通过化学或等离子体沉积。
导线或导体将被焊接到其上的端子12、24、25的远端区域优选地保持没有纹理。
图8a示出同一线的盖端子25在端子25的远端区域和模制单元9之间包括纹理表面32的实施例,以便于防止焊料或焊剂在开关的装配或在开关的寿命期间进入开关壳体且穿过进入到接触件7、10的区域中。如图8a至8c所示,纹理表面32优选地在进入模制单元9之前基本上覆盖端子25的宽度,且可以沿着端子25在模制单元9的下面延伸和可以延伸到组件1的开关壳体中。纹理表面32可以可替代地或另外地定位在开关壳体中,例如在模制单元和接触件7、10的区域之间。纹理表面32可以形成部分地或完全地围绕接触件7、10的阻挡件。
如在图8a中显示,纹理表面可以采用斜线(diagonalline)的形式,其优选地压印到端子25中,同时材料成条的形式。优选的是这些斜线延伸至端子25的侧边缘。
图8b示出了纹理表面32采用压印到端子25中的相交的阴影线的斜线(crosshatcheddiagonalline)形式的可替代的实施例。
在图8a和8b的实施例中,斜线对于端子25的横向方向成大约30°的角度,但是这一角度可以在约45°和0°之间,使得可以在装配期间或在开关的寿命期间流动的任何焊料或焊剂被从开关接触件7、10引导远离。图8c显示线横向地横跨端子延伸的实施例。
相邻的线之间的距离可以在0.1和0.9mm之间,且优选地大约是0.3mm。
线的宽度可以在0.05和0.15mm之间,优选地宽度是约0.1mm。
线具有的深度或高度在0.02和0.06mm之间,优选地约为0.04mm。
图8b示出了交叉的阴影线,其可以形成大致平行四边形类型的部分,且每一部分具有例如60°的第一相对角和120°的第二相对角,因此每一部分的斜线边处于与端子25的横向方向成大约30°的角度。如上所述,可以采用其它的角度。
线可以制成凹进状,如沟槽或通道,或使得从端子25的表面突起,如脊或台阶。
在另外的实施例中,纹理表面32可以采用非线形的凹痕或突起部或一系列的非线形凹痕或突起部的形式。
优选地,如果过量的焊料或焊剂在装配期间被使用,在最靠近接触件7、10的纹理表面32的末端处具有小的突起台阶或阻挡件34,以用作阻挡件。可替代地或另外地,如图8c所示,突起台阶或阻挡件可以形成在纹理表面的末端处且朝向端子25的远端。剩余的线大致垂直于焊料或焊剂的流动的预期方向延伸,且通常比纹理表面32的线更深或更高。线可以依赖于端子和开关的几何形状进行弯曲。作为突起台阶或阻挡件34的替代,可以设置凹槽或通道。
图9a、9b和9c示出了用于纹理表面32的可替代的位置,其重叠端子25的末端与盖4的部分的对应的宽度之间的部分。
如图所示,纹理部分32基本上终止接触区域7、10的附近。在另外的实施例(未显示)中,纹理部32可以终止于端子25的端部和接触区域7、10之间。
在例如端子12、24或25与盖4或基底板11的重叠区域包括纹理表面32和凹痕37的情形中,优选的是,凹痕37定位在外侧面对部分上,纹理表面32定位在基底板11或各自的盖4的向内的面对部分上,使得凹痕37不会为例如焊料提供进入组件1的路径。
图9d示出了包括凹痕37和纹理表面32的电机保护器组件1的优选的实施例。
可替代的实施例
本发明不限于上述的实施例。例如PTC或NTC加热器可以包含在组件1中以增加双金属刀片6的重启时间(remaketime)。可替代地,来自PTC或NTC加热器的热量输入可能是,如此使得不可能再次激励开关,直到已经切断来自外部源的电力且组件已经被允许冷却为止。
在其它的实施例中,在基底板13上的接触件10可以形成为基底板11的一部分,如果需要,所述接触件可以被低电阻材料镀覆。
在其它的实施例中,双金属刀片6可以安装在基底板22或两件式的基底板11&13上,在该情形中固定的接触件10可以位于盖4上。盖4可以由绝缘材料9制成,该绝缘材料被围绕端子24模制,固定的接触件10直接安装在端子24上。
在其它实施例中,模制单元9可以在基底板11和13中的一个或两者的下面或在基底板22的下面延伸,使得所述模制可以形成另外的绝缘层和/或电隔离,例如如果开关的一侧靠近另外的热源或被容纳以靠近活动的电部件。
使得接触区域带纹理防止焊料和焊剂在端子上流动的方法不限于本发明的开关实施例,且可以在任何应用的任何焊接接点上采用。
上述的实施例是说明性的,不是限制本发明。在阅读上述的描述之后能够明白的可替代的实施例然而可以落入到本发明的范围内。
Claims (9)
1.一种热响应开关,包括电端子、热响应开关致动器以及壳体,所述壳体包括电连接至所述电端子中的相应电端子上的至少第一和第二金属板,所述壳体还包括模制到所述第一金属板且固定至所述第二金属板的绝缘材料的外周壁;
其中所述第一金属板包括第一金属板部和第二金属板部,所述第一金属板部和所述第二金属板部通过用于加热所述热响应开关致动器的加热器电连接在一起。
2.根据权利要求1所述的热响应开关,其中所述绝缘材料将所述热响应开关的接触区域与所述壳体的外部大致密封隔离。
3.根据权利要求1所述的热响应开关,其中所述第一金属板部和第二金属板部由与所述绝缘材料一体的绝缘部隔离。
4.根据权利要求1所述的热响应开关,其中所述绝缘材料具有至少320℃的热挠曲温度。
5.根据权利要求1所述的热响应开关,其中所述绝缘材料具有高于375℃的熔化温度。
6.根据权利要求1所述的热响应开关,其中所述绝缘材料包括高温液晶聚合物。
7.根据权利要求1所述的热响应开关,其中所述绝缘材料具有大于110MPa的抗弯强度。
8.根据权利要求7所述的热响应开关,其中所述绝缘材料具有大于120MPa的抗弯强度。
9.根据权利要求1所述的热响应开关,其中所述热响应开关致动器通过第一安装装置和第二安装装置固定,所述第一安装装置为所述热响应开关致动器提供支点,所述第二安装装置提供至所述热响应开关致动器的电连接。
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