CN102948251B - 具有端部密封元件的带防护部件的电阻器及其装配方法 - Google Patents

Abstract

一种带有端部密封元件的带防护部件的电阻器，其中从防护部件(1)的端部(1′)部分凸出并且通过所述密封元件(5)连接到所述端部的所述电插脚(2)设有具有高粗糙度的部分(22)，即滚花和/或齿状物(22′、22″、22″′)和/或环形沟槽(23、23′)，此外为了将所述密封元件(5)压缩到高粗糙度的所述地带，防护部件的所述端部(1′)是卷曲的。

Description

具有端部密封元件的带防护部件的电阻器及其装配方法

技术领域

本发明涉及到带有端部密封元件的带防护部件的电阻器(armouredresistor)。

背景技术

带防护部件的电阻器被使用在与水接触的家用电器中，例如洗衣机、洗碗机等等。

这些带防护部件的电阻器可以包括安全设备，如果装置或者其任意构件发生故障，安全设备消除其失火危险。特别地，可以加入温度保险丝，当温度保险丝超过预定温度时，能够切断到电阻器的电源。

这些电阻器是由同轴插入到管形金属防护部件中的电阻线形成的，并且充满电绝缘体粉末，例如氧化镁。

在管形防护部件的每个端部有凸出的金属电插脚(electricpin)，合适地将其从管形防护部件电隔离，两个盖子都将要被连接到电源。

温度保险丝可以出现在一个或者两个所述端部中。特别地，温度保险丝通过第一导线在所述管形防护部件的内部部分被电气且机械地连接到所述电插脚，并且通过第二导线被电气且机械地连接到金属元件，所述电阻线被连接到所述金属元件。

对应于防护部件的每个端部，在电插脚和防护部件之间提供合适的密封件。这些密封件具有以下功能：

其避免氧化镁粉末从电阻器中脱离，并且同时，其避免湿气进入到所述电阻器中，

其保持电插脚和防护部件集成在一起，并且特别地与其同轴，并从其中电隔离。

密封件通常由树脂制成，例如环氧树脂或者聚氨基甲酸乙酯树脂。这必须进行特别复杂的聚合过程，使用特定装置，需要高的精度。

出于这些原因，现有技术建议使用有斥水特性的硅树脂绝缘材料以及塑料或者陶瓷的焊道用于将电插脚机械固定到防护部件。通过该解决方案，焊道仅需要关于绝缘粉末具有密封的功能，从而使得绝缘粉末不从电阻器中脱离，然而具有密封隔开湿气的特性对于所述焊道也不再是必要的。

温度保险丝的存在使其基本确保电插脚相对于防护部件的完美稳定性。事实上，在没有温度保险丝的电阻器中，氧化镁将电插脚阻隔开。在其中至少一个电插脚被电连接到温度保险丝的电阻器中，由于温度保险丝的存在，电插脚不能在氧化镁中被阻隔。

专利US7496284描述了热变形焊道的方法，从而其密封电阻器的端部。根据描述的另一个变体，设想到防护部件的端部在焊道周围变形。根据该文献，测试结果证明了电插脚稳定性的不足，具有对温度保险丝的随后的损坏。

专利DE19535389示出了为了提高电插脚和焊道之间粘附性目的而在电插脚中制作的环绕沟槽，以改进带防护部件的电阻器的防潮性。然而，该解决方案没有解决出于提高组件机械强度的目的而强化电插脚和焊道之间粘附性的问题。

发明内容

本发明的目的是提供带有端部密封焊道(sealingbead)的带防护部件的电阻器，其能够解决上述问题。

根据本发明第一方面，本发明涉及带有端部密封焊道的带防护部件的电阻器，所述电阻器带有两个盖子，包括：

防护部件，其具有两个相对端部，所述两个端部中的一个端部限定纵向延伸(X)的轴，

电插脚，其从所述两个端部中的一个端部部分地凸出，并且通过轴对称的环状元件连接到所述一个端部，所述环状元件包括由所述电插脚啮合的通腔，从而所述电插脚与所述纵向延伸(X)的轴是同轴的，

温度保险丝，其被布置在所述防护部件的内部，并且被电连接到所述电插脚，

所述电插脚具有与所述环状元件的所述通腔接触的周边表面的部分，

其中周边表面(22)的所述部分包括滚花或者齿状物，所述滚花或者齿状物限定平行于所述纵向延伸(X)的轴的至少一个延伸构件。

根据本发明的主要方面，带防护部件的电阻器包括被电气且机械地连接到具有纵向延伸的金属电插脚的至少一个温度保险丝。至少部分地与所述密封焊道相接触的该电插脚具有相对于所述纵向延伸至少局部不对称的表面形状，并且特别地包括倾斜于或者平行于所述轴向延伸布置的至少一个突起或者表面沟槽，并且其更优地是平行的。

已经发现齿状物总是比滚花更有效，因为齿状物提供焊道或者轴套和电插脚齿状物的较好的贯通，确保后者较好的轴向阻力。这本质上是因为使用的氟化材料是明显刚性的。

相较于齿状物，滚花包括彼此垂直的沟槽。因此，齿状物仅包括彼此平行的沟槽。

这些由齿状物定义的沟槽/突起比滚花更好地解决了确保电插脚/焊道组件的扭转稳定性的问题。

本发明的另一个目的是提供能够解决上述问题的将带防护部件的电阻器与密封焊道装配在一起的方法。

本发明还涉及将带防护部件的电阻器与端部密封元件装配在一起的方法，所述方法包括下列连续步骤：

将所述环状元件放置在所述电插脚上，从而所述电插脚啮合所述环状元件的通腔，并且从而周边表面的所述部分与所述通腔至少部分地接触，

为了径向地压缩所述环状元件，挤压/精压/滚压所述防护部件(1)的所述一个端部，以产生所述一个端部的环形卷边。

根据本发明优选的实施方式，为了将所述焊道压紧到具有高粗糙度的所述部分，防护部件相应于电插脚从其中凸出的一个端部而卷曲。

根据本发明的另一个优选实施方式，相应于温度保险丝，出现了电绝缘轴套，并且轴套和密封焊道是连续的，并且更优地是O型环的密封垫片被插入到其之间。

有益地，根据该实施方式，提高了带防护部件的电阻器对湿气以及对异物侵入的抵抗力。

从属权利要求描述了本发明优选的实施方式，构成了本说明书的完整部分。

附图说明

通过对参考附图示出为非限制性实施例的优选但不排它的带有端部密封焊道的带防护部件的电阻器的实施方式的详细描述，本发明进一步的特性和优势将变得更清晰，其中：

图1以轴向断面示出了根据本发明的带防护部件的电阻器的部分构件，

图2以轴向断面示出了没有安全设备类型的图1中构件的变体，

图3以轴向断面示出了图2中构件的第一变体，

图4以轴向断面示出了带防护部件的电阻器的另一个构件，

图5以轴向断面示出了图2中构件的第二变体，

图6以轴向断面示出了包括图4中所示出构件的图2构件的第三变体，

图7以轴向断面示出了带防护部件的电阻器的完整部分，

图8和9以轴向断面示出了图1的带防护部件的电阻器的优选实施方式，

图10以轴向断面示出了图1的带防护部件的电阻器进一步优选的实施方式。

在图中，相同的参考数字和相同的参考字母用来识别相同的元件或者构件。

具体实施方式

参考图7，本发明的申请的实施例包括防护部件1，更优地为管形防护部件，即具有轴向延伸的防护部件，金属电插脚2被部分地放置在防护部件1内，所述金属电插脚2相对于防护部件1的端部1'部分凸出，温度保险丝3通过第一导线连接到所述电插脚2，并且通过第二导线连接到内部金属元件4，所述内部金属元件4可以被连接到电阻线，这未在该图中示出。

参考附图，金属电插脚2具有限定纵向延伸X、通常与防护部件的轴向延伸一致的整体圆柱形对称结构，并且包括电气且机械地与对应的外部电连接器(未示出)互连的第一锥形部分21。

通过密封元件5将金属电插脚2保持在相对于防护部件的位置，所述密封元件5通常被称为焊道。

出于提供对应于密封焊道5的接触地带的高摩擦系数的目的，第二圆柱形部分22具有高粗糙度。因此为了将金属电插脚保持在所述位置以及为了密封防护部件内部，其可以被插入到电插脚2和防护部件1的端部1'之间。

优选的密封焊道5具有内部中空的圆柱形状，并且更通常地关于外部表面轴向对称，所述外部表面与防护部件和内部通腔的形状相配，与电插脚的形状相配。

更优地，为了确保电插脚和密封焊道之间的静态粘附能够抵抗扭转应力，与焊道相接触的所述第二部分22包括至少一个纵向表面突起和/或一个纵向沟槽，例如至少部分连续的滚花。换言之，即使对电插脚施加扭矩，后者也不会相对于焊道5旋转。

在图5中，所述第二部分22包括在第一角度滚花的第一部分22'和在不同于第一角度的第二角度滚花的第二部分22'。根据这种变体，即使电插脚仍然具有整体对称的形状并且特别地具有相对于纵向延伸X的圆柱形，但是由于滚花齿状物的存在，它是局部不对称的。

根据图2、6、7和8中的变体，第二部分包括具有纵向延伸的齿状物，即与电插脚2的纵向延伸一致的齿状物。

可以设想到示出的变体的组合。

当电插脚包括滚花/带齿区域等等以及至少一个环形沟槽23两者时，后者既可以在所述滚花带的内部，也可以在所述滚花带的外部，例如参看图2和3。

在图6的实施例中，电插脚2包括两个环形沟槽23和23'，这两个沟槽划分了纵向滚花或者齿状物的三个独立的部分22'、22”和22”'。

有利的是，所述滚花或者齿状物22'、22”、22”'能够使得带防护部件的电阻器抵抗施加到电插脚的约为100Ncm或者更多的扭矩。

同时，所述环形沟槽23、23'等等没有任何平行于电插脚的轴向延伸的构件，而是出于抵抗轴向应力目的地提高电插脚对焊道5的粘附性，例如在将锥形端部21连接到合适的外部电连接器中或者将锥形端部21从合适的外部电连接器分离期间。

根据本发明优选的实施方式，准备下列：

根据以上所描述的一个实施例的电插脚2，

由塑料或者氟化材料制成的密封焊道5，

管形金属防护部件1，

装配带防护部件的电阻器的方法设想下列步骤：

将所述密封焊道5放置在所述电插脚上，从而这将啮合密封焊道5的内腔，并且从而所述第二部分22与密封焊道5至少部分地接触；

为了径向地压缩所述密封焊道5，挤压/精压(coining)/滚压所述防护部件1的所述端部1'，并限定相同端部的环形卷边；

其中径向意为垂直于密封焊道的对称轴的任意方向。

当出现沟槽时，所述放置使得所述密封焊道5还覆盖至少一个沟槽23。

所述方法可以包括将电插脚2与防护部件1中的相关电阻线并置在一起的预备步骤，以及用绝缘材料粉末，例如氧化镁填充防护部件的进一步步骤，所述绝缘材料可选择地混合硅树脂或者以硅树脂处理。

从对方法的描述中清楚的是，挤压/精压/滚压操作导致密封焊道5中的弹塑性变形，这致使其由于电插脚2的第二部分22的局部不对称而在空隙中贯通，当出现时，包括所述滚花/齿状物和/或所述至少一个环形沟槽23、23'。

在图9中，可以看到在滚压后焊道贯通电插脚2中的环形沟槽23。

因此所述密封焊道5更优的是塑料材料、或者PTFE、PFA，从而它合适地变形来保持所述粗糙度。

因此，综合考虑，电插脚2、密封焊道5和防护部件1的端部1'变成一体，还由于所述电插脚2的构造和在防护部件的端部1'导致的永久性变形的协同作用，这在其旋转中致使密封焊道5变形。

所述装配使得带防护部件的电阻器能够在电插脚不相对于防护部件轴向移动时抵抗施加到每个电插脚的等于100N或者更多的压缩力和/或张力。

根据本发明优选的实施方式，所述防护部件1根据图7中的轴向剖面可以包括止动齿11以便于焊道5的放置操作，所述止动齿限定了趋于在防护部件内部的密封焊道5的部分。

此外，最好是用氧化镁填充防护部件并电气隔离穿越它的内部的电阻线，所述氧化镁与具有斥水特性的硅材料混合在一起。

电插脚2的特性被示出任意应用到意在被连接到温度保险丝的盖子，参看图6中的端部24，以及意在被直接连接到电阻线的盖子，参看图2中的端部24。

本发明提供了有益使用由塑料或者氟化材料制成的密封元件5的可能性。

根据本发明的另一个优选的实施方式，通过图8和9的帮助呈现。

根据该优选的实施方式，除密封焊道5之外，有通常由塑料材料制成的所谓的轴套7。该轴套通常具有将温度保险丝保持与防护部件同轴的目的。这不排除其它可能的目的。

根据本发明的该优选实施方式，密封焊道和轴套形成尺寸使其在防护部件内部轴向连续。

根据本发明的特定方面，环状垫片8，更优地为O型环，被插入到密封焊道5和轴套7之间。

所述垫片与密封焊道5、轴套7和防护部件1相互作用，保证了防护部件内部的完美密封，防止将损害所述带防护部件的电阻器的电绝缘特性的湿气进入。

特别地，图8示出了在优选的制造方法期间的电阻器，其中轴套7被插入到防护部件中。此外，之后的图9示出了电阻器：

O型环的插入，

密封焊道5的插入，

挤压/精压/滚压防护部件。

滚压设想防护部件的半径减小，因此防护部件变得更狭窄，在其内部锁定图9示出变形的轴套7和密封焊道5：后者在其之间锁定周边与防护部件周边外部接触的O型环。

如从图9中可以看到的，O型环最好具有外部接触防护部件并且内部接触电插脚2的尺寸。

该效果可以通过压缩轴套和焊道之间的O型环而被有益地发挥。

周边内部和外部的意思是清楚的，O型环的形状是已知的，并且其在具有圆柱形对称性的带防护部件的电阻器内部的布置是清楚的。

这不能停止垫片起作用，即使在电阻器不具有圆柱对称性的情况下，例如，作为挤压电阻器的结果，导致它的剖面采取大体椭圆形的剖面。

滚压处理设想借助于辊使防护部件工作，根据在径向方向和纵向方向一致的防护部件的横向部分，这逐渐地减小了径向尺寸。精压是局部减小防护部件径向尺寸的过程。挤压是涉及一部分防护部件的过程，造成在防护部件相当广泛的区域上而不是在整个防护部件上的其径向尺寸的均匀或者非均匀的减小。

根据本发明的进一步实施方式，电插脚2的滚花的/带齿状物的部分22'、22'等等与轴套7接触，从而后者须执行将电插脚2连接到防护部件1的机械功能，将一切先前所述的关于密封焊道5的内容应用于此，例如，关于防护部件的精压或者滚压。因为轴套是内部的，不需要令其具有对湿气和异物气密性的特定特性，并且其可以有益地由廉价材料制成。在这种情况下，密封焊道5执行密封防护部件的主要任务，并不再保持电插脚，因此不是由昂贵的特氟龙制成，可以由更经济的硅树脂材料制成。

在不同优选的实施方式中示出的元件和特性可以被组合，同时仍然保持在本申请的保护范围内。

Claims (12)

1.一种带防护部件的电阻器，所述电阻器为家用电器的电阻器，所述电阻器带有两个盖子，所述电阻器包括：

防护部件(1)，其具有两个相对端部，所述两个相对端部中的一个端部限定纵向延伸(X)的轴，

电插脚(2)，其从所述两个相对端部中的所述一个端部(1')部分地凸出，并且通过轴对称的环状元件连接到所述一个端部(1')，所述环状元件包括由所述电插脚(2)啮合的通腔，从而所述电插脚与所述纵向延伸(X)的轴是同轴的，

温度保险丝(3)，其被布置在所述防护部件(1)的内部，并且被电连接到所述电插脚(2)，

所述电插脚(2)具有与所述环状元件的所述通腔接触的周边表面(22)的部分，

其特征在于，所述环状元件为密封焊道(5)，所述周边表面(22)的所述部分包括滚花或者齿状物，所述滚花或者齿状物限定平行于所述纵向延伸(X)的轴的至少一个延伸构件，所述滚花或者齿状物确保所述电插脚(2)和所述密封焊道(5)之间的静态粘附能够抵抗扭转应力。

2.根据权利要求1所述的带防护部件的电阻器，其中所述周边表面(22)的所述部分包括至少一个周边环形沟槽(23、23')。

3.根据权利要求1或者2所述的带防护部件的电阻器，其中所述防护部件(1)的所述一个端部(1')被变形，从而所述环状元件与所述周边表面(22)贯通。

4.根据权利要求1或2所述的带防护部件的电阻器，其中所述周边表面(22)仅包括齿状物，所述齿状物具有相对于所述纵向延伸(X)的轴的平行延伸。

5.根据权利要求3所述的带防护部件的电阻器，其中所述周边表面(22)仅包括齿状物，所述齿状物具有相对于所述纵向延伸(X)的轴的平行延伸。

6.根据权利要求1所述的带防护部件的电阻器，其中所述密封焊道(5)是由塑料材料或者氟化材料制成的。

7.根据权利要求1或者6所述的带防护部件的电阻器，还包括轴对称的轴套(7)，所述轴套(7)包围所述防护部件(1)内部的所述温度保险丝(3)。

8.根据权利要求7所述的带防护部件的电阻器，其中所述轴套(7)和所述密封焊道(5)相对于所述纵向延伸(X)的轴是连续的。

9.根据权利要求8所述的带防护部件的电阻器，还包括环状垫片(8)，所述环状垫片(8)插入到所述密封焊道(5)和所述轴套(7)之间，以包围所述电插脚(2)。

10.根据权利要求1所述的带防护部件的电阻器，还包括包围所述防护部件(1)内部的所述温度保险丝(3)的由塑料材料或者氟化材料制成的轴套(7)，并且其中所述密封焊道(5)是由硅树脂材料制成的。

11.一种装配根据权利要求1到10中的一项所述的带防护部件的电阻器的方法，包括下列连续步骤：

将所述环状元件放置在所述电插脚(2)上，从而所述电插脚(2)啮合所述环状元件的所述通腔，并且从而所述周边表面(22)的所述部分与所述通腔至少部分地接触，

为了径向地压缩所述环状元件，挤压/精压/滚压所述防护部件(1)的所述一个端部(1')，以产生所述一个端部(1')的环形卷边。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括以下预备步骤：提供用于包围所述防护部件(1)内部的所述温度保险丝(3)的轴套(7)，以及将环状垫片(8)插入到所述轴套(7)和所述密封焊道(5)之间。