CN112542349A - 温控开关 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种温控开关,具有:壳体,所述壳体具有带有底侧和上侧的盖件和能导电的下部件,其中,在盖件的底侧与下部件之间布置有绝缘膜;布置在盖件的上侧上的第一外部接触面以及在外部设置在壳体上的第二外部接触面;以及布置在壳体中的温控开关机构,所述开关机构根据其温度建立或断开在第一和第二外部接触面之间的导电连接,其中,设置有用作密封机构的、环绕的切割毛刺,所述切割毛刺刺入到绝缘膜中,切割毛刺布置在密封环上,所述密封环以力锁合、型面锁合和/或材料锁合的方式与下部件连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种温控开关,这种温控开关具有:壳体,所述壳体具有带有底侧和上侧的盖件和能导电的下部件;布置在盖件的上侧上的第一外部接触面以及在外部设置在壳体上的第二外部接触面;以及布置在壳体中的温控开关机构,所述温控开关机构根据其温度建立或断开在第一和第二外部接触面之间的导电连接,其中,在下部件上设置有用作密封机构的、环绕的切割毛刺,该切割毛刺要么刺入到布置在盖件的底侧和下部件之间的绝缘膜中,要么直接刺入到盖件中。
盖件基本上依赖于温控开关的构造方式。即在此可以设置为:盖件由导电材料或电绝缘材料制成。如果盖件由导电材料制成,则在盖件和下部件之间布置有绝缘膜,切割毛刺刺入到绝缘膜中。相反,如果盖件由电绝缘材料制成,则该盖件优选直接地(中间没有绝缘膜地)放置在下部件上,并且切割毛刺直接刺入到盖件中。
背景技术
由DE 10 2015 114 248 B4已知一种根据这两种原则上可行的构造形式的此类开关。
已知的温控开关以公知的方式用于监视设备的温度。为此目的,使温控开关例如通过其外表面之一与要保护的设备热接触,从而要保护的设备的温度影响开关机构的温度。
开关通常通过焊接到其两个外部接触面的连接线串联电连接到要保护的设备的供电电路中,从而使得:在低于开关的响应温度时,要保护的设备的供电电流流经开关。
已知的开关具有下部件,在该下部件中设置有内环绕肩部,盖件要么直接地、要么在中间置入绝缘膜的情况下,放置在内环绕肩部上。盖件通过下部件的升高的、并且在其上部分段上沿径向向内弯曲的环绕壁固定地保持在所述环绕肩部上。
由DE 10 2015 114 248 B4已知的开关的温控开关机构具有弹簧翻转盘,该弹簧翻转盘承载有可移动的接触部件以及扣在可移动的接触部件上的双金属翻转盘。弹簧翻转盘将可移动的接触部件压向盖件内侧上的固定的配对接触部上。弹簧翻转盘的边缘被支撑在壳体的下部件,从而电流从下部件通过弹簧翻转盘和可移动的接触部件流入固定的配对接触部,并从那里流入盖件。
两个外部连接部的安装方式因温控开关的结构形式而异。当盖件由导电材料制成时,则居中地布置在盖件上的第一外部接触面通常用作第一外部连接部。然后,设置在下部件的弯曲的壁上的第二外部接触面用作第二外部连接部。然而,同样可行的是,在开关的这种结构形式中,不将第二外部连接部布置在弯曲的边缘上,而是取而代之地沿侧向布置在下部件上或下部件的底侧上。
相反,如果盖件由电绝缘材料制成,则优选将接触桥形件形式的电流传输构件装设在弹簧翻转盘上,接触桥形件由弹簧翻转盘压向两个设置在盖件的底侧的固定的配对接触部。在这种情况下,不仅第一外部接触面还有第二外部接触面都布置在盖件的上侧。两个配对接触部穿过盖件与两个外部接触面连接。然后,电流从外部接触面经由相对应的配对接触部通过接触桥形件流到另一个固定的配对接触部,再从那里流到另一个外部接触面,因此工作电流不会流过弹簧翻转盘本身。
特别是在必须切换非常大的、不再能毫无问题地导引经过弹簧翻转盘本身的情况下,选择上述的结构。
在本发明的范围中,双金属部件应理解为是指由两个三个或四个具有不同热膨胀系数的相互连接的组件组成的、多层的、主动的片状构件。由金属或金属合金制成的各个层的连接是材料锁合的或型面锁合的,并且例如通过轧制来实现。
这种双金属部件在其低温状态具有第一稳定的几何构型,并且在其高温状态下,具有第二稳定的几何构型,在这两个几何构型之间,双金属部件根据温度以滞后的方式跳变。当温度变化高于其响应温度或低于其复位温度时,则双金属部件翻转变为相应另一几何形状。因此,双金属部件通常被称为翻转盘,其在俯视图中通常具有细长的、椭圆形或圆形的形状。
如果通常设计为双金属盘的双金属部件的温度由于要保护的设备中温度升高而提高至超出响应温度的话,则双金属盘从其低温构型翻转变为其高温构型。双金属盘以如下方式朝向弹簧翻转盘起作用,使得:可移动的接触部件从固定的配对接触部上抬起,或者电流传输构件从两个固定的配对接触部上抬起,以便断开开关并切断要保护的设备,使其无法进一步加热。
在这些构造中,双金属盘在低于其跳变温度的情况下,优选地在机械上不受应力地得到支承,其中,双金属盘也不用于引导电流。这样做的优点在于,双金属盘具有更长的机械使用寿命,并且即使在许多次开关操作之后,开关点、即双金属盘的跳变温度也不会改变。
如果对机械可靠性或跳变温度的稳定性要求不高,则双金属盘还可以一并承担弹簧翻转盘甚至可能还有电流传输构件的功能,因此开关机构仅包含一个双金属盘,然后,双金属盘承载可移动的接触部件件或替代电流传输构件地具有两个接触面。在这种情况下,双金属盘不仅负责实现开关的闭合压力,而且还可在开关闭合时引导电流。
在大多数的温控开关中,壳体通常为防止杂质进入而被密封部保护,密封部在连接旗片或连接线与外部连接部连接之前或之后被施加。
从DE 41 39 091 A1中已知的是,用单组分热固性塑料注塑包封外部连接部。从DE10 2009 039 948 A1中还已知,用环氧树脂包铸连接旗片。同样已知的是,在连接线或连接旗片已经被钎焊之后,为开关设有浸渍漆料或保护漆。
为了防止漆料、树脂或其他液体渗入壳体的内部,在由DE 196 23 570 A1已知的开关中,盖件设置有呈环绕凸缘形式的密封机构,该密封机构沿径向在外部在盖件的底侧上延伸。当下部件的环绕壁的上部分段弯曲时,该环绕凸缘使绝缘膜收缩。尽管这可以确保更好的密封性,但在许多情况下,油漆仍会渗入壳体的内部。位于下部件和盖件之间的绝缘膜沿侧向在下部件的壁和盖件的壁之间被拉起,并且以其边缘区域被翻折到盖件的上侧上。硬质的绝缘膜由于被折叠而变得波浪形并且形成花环结,该花环结不能被下部件的环绕壁的扁平地压到花环结上的上部分段可靠密封。存在过剩漆料通过花环结挤入开关内部的风险。DE 196 23 570 A1试图减少上述凸缘产生的问题。
DE 10 2013 102 089 B4介绍了一种基本上由DE 196 23 570 A1已知的开关。该开关在下部件中的肩部和盖件之间具有间隔环,该间隔环使可移动的接触部件和固定的配对接触部之间更大的开关行程。为了解决由在DE 196 23 570 A1中描述的开关已知的密封性问题,在该开关中,将绝缘膜的边缘区域从外部切成V形,这大大降低了起波纹的程度,从而密封性得到改善。
DE 10 2013 102 006 B4也介绍了一种类似结构类型的开关。该开关具有由正温度系数半导体材料(PTC材料)制成的盖件。由于该PTC盖的压力稳定性不足,所以通过下部件的环绕壁的径向向内弯曲的上部分段不能充分密封已知的开关以防止污物进入,因此,环绕壁的弯曲的上部分段相对于盖件的上侧必须用硅树脂密封,这通常会引起问题。DE 102013 102 006 B4以如下方式解决上述问题,即,设置有覆盖膜,该覆盖膜仅放置在PTC盖的上侧上,并且下部件的环绕壁的弯曲的而且扁平地放置在该覆盖膜上的上部分段穿入覆盖膜中。环绕壁的上部分段的端侧远离覆盖膜地指向。然而,下部件的环绕壁的扁平放置的上部分段通常无法实现所期望的密封。
在开关上也可以设置覆盖膜和绝缘膜,例如在DE 10 2013 102 089 B4中所示那样。在该开关的盖件的上侧上布置有例如由制成的绝缘的覆盖膜,该绝缘的覆盖膜以其边缘沿径向向外延伸至例如由制成的绝缘膜。和由芳纶纸或芳香族聚酰亚胺制成。
在已知的开关中,尽管采取了各种密封措施,但仍会反复出现密封性问题,密封性问题的原因主要是,由于下部件的环绕边缘的上部分段弯曲,凭借相对硬质的绝缘膜无法实现持续的密封。
在开头提到的从DE 10 2015 114 248 B4中已知的开关的情况下,以如下方式解决了这种密封性问题,即,将在圆周上自身闭合的切割毛刺与肩部地构造在下部件中,其中,切割毛刺从下方刺入绝缘膜(只要存在的话)或从下方直接刺入到盖件。通过将自身闭合的切割毛刺刺入到绝缘膜或盖件中,实现了下部件和盖件之间的牢固密封。
在下部件的制造期间也一并产生切割毛刺。切割毛刺与肩部一体地构造在下部件中。在这种情况下,下部件通常被制成为车削件,因此切割毛刺是在下部件车削时一并产生的车削槽。
但是,为了确保足够的密封性,必须非常精确地制作该车削槽。带有这种要精确制造的转向槽的下部件的生产非常复杂,因此增加了生产成本。
发明内容
在这种背景下,本发明的目的是以结构简单和廉价的方式消除或至少减少上述已知开关中的密封性问题。
从开头所述的开关出发,根据本发明以如下方式实现该目的:切割毛刺被布置在密封环上,该密封环与下部件以力锁合、型面锁合和/或材料锁合的方式连接。
如同从DE 10 2015 114 248 B4已知的开关一样,只要在下部件和盖件之间存在切割毛刺,则切割毛刺要么从下方刺入到绝缘膜中,要么切割毛刺直接刺入到由绝缘材料制成的盖件中。切割毛刺用作机械屏障,其产生一种密封,这种密封通过将切割毛刺刺入绝缘膜或位于其上方的盖件中而起作用。即通过如下的构造元件实现密封效果,该构造元件对进入的污物形成机械障碍,也就是说可靠地阻挡颗粒和流体。几乎完全避免了在盖件和下部件之间可能出现的液体渗流路径,因此,当开关被以保护漆浸渍时,该保护漆或其他污物不会渗入开关内部。
切割毛刺还确保:在施加树脂时,没有液体会进入开关内部。即使在将连接线钎焊到开关上时,切割毛刺刺入到绝缘膜或盖件中也可以防止焊料或相应的液体进入开关内部。
与从DE 10 2015 144 248 B4已知的开关相比,根据本发明的构造的主要优点在于,根据本发明,切割毛刺被布置在密封环上,该密封环以力锁合、型面锁合和/或材料锁合的方式与下部件连接。因此,根据本发明,切割毛刺不像在DE 10 2015 114 248 B4中那样一体地或集成地与开关的下部件连接,而是布置在附加的密封环上。
该密封环和在其上形成的切割毛刺可以在开关的制造过程中以简单的方式置入下部件并例如通过夹紧、熔焊、钎焊或嵌接而与下部件连接。
在制造技术方面,在密封环上比在开关的下部件上明显更容易构成切割毛刺,这是因为密封环本身已经具有非常简单的几何形状,可以毫无问题地在其上装设切割毛刺。
由于切割毛刺不是一体地构造在下部件上,因此下部件也可以更容易且成本更低地制造。下部件例如可以制成为冲压件。原则上,密封环和设置在其上的切割毛刺也可以制成为冲压件。
由此,使得开关的生产成本显著降低,尽管如此,该开关仍具有与从DE 10 2015114 248 B4已知的开关相同的密封性能。
因此,完全实现了本发明的目的。
切割毛刺优选地被设计为在圆周上自身闭合。由此,实现了更好的密封效果,因为在安装新开关时,产生了呈环形屏障形式的自身闭合的密封。
如果在下部件和盖件之间布置绝缘膜,则盖件可以由导电材料制成。然后,绝缘膜在开关内部在下部件和盖件之间延伸,并且沿侧向在下部件的环绕壁和盖件之间延伸,并以其边缘区域在盖件的上侧上翻折。以此方式,盖件和下部件彼此电绝缘。
如果盖件由电绝缘材料制成,则本身不需要绝缘膜,但是仍然可以设置绝缘膜,以便以上述方式确保开关的可靠密封。绝缘膜则仅需设置在盖件的底侧与下部件之间,而不必延伸到盖件的上侧上。因此,它可以像绝缘环那样地构造,该绝缘环放置在下部件上。但是原则上也可以完全省去绝缘膜。由电绝缘材料制成的盖件也能够以其底侧直接放置在下部件上,从而在这种情况下,切割毛刺从底侧直接伸入盖件中。
根据一个实施例,设置在密封环上的切割毛刺以在10μm至50μm之间、优选地在20μm至30μm之间的高度从密封环的上侧凸出。
已经证明上述高度可行,因为通常使用的绝缘膜的厚度在小于100μm的范围内,从而切割毛刺最大以该厚度的一半刺入到绝缘膜中,由此绝缘膜的电绝缘效果得以保持。
切割毛刺在其底侧优选具有的宽度在切割毛刺的高度的70%和120%之间。通常,优选地,切割毛刺的横截面基本上具有三角形的形状,特别优选地为等腰三角形的形状。
根据另一构造方案,在其上形成切割毛刺的密封环被与开关的下部件粘接、钎焊或熔焊。
在这种情况下,将密封环与布置在其上的切割毛刺一起置入下部件中,并且随后通过粘接、钎焊或熔焊以材料锁合的方式与下部件连接。这确保了密封环与壳体下部件之间的稳定且密封的连接。因此生产非常容易。
此外,优选的是,下部件具有环绕壁,环绕壁的上部分段在上方嵌接盖件,并且在下部件上设置有环绕肩部,盖件直接或间接地放置在该环绕肩部上,其中,下部件的上部分段将盖件压到环绕肩部上。
从DE 10 2015 144 248 B4中已知这种设计方案。其优点在于,不需要其他部件用于将盖件固定在下部件上。盖件通过下部件的弯曲翻转到盖件上的上部或上边缘简单地固定在下部件上。下部件的弯曲翻转的上边缘将盖件压到设置在下部件中的环绕肩部上,盖件直接或间接地(例如在置入绝缘膜的情况下)放置在环绕肩部上。
其上布置有切割毛刺的密封环优选地布置在设置于下部件中的环绕肩部的区域中。例如,密封环可以布置在此肩部上、肩部旁边或肩部中。
根据一种构造方案,设置为:在环绕肩部中设有环绕凹陷,密封环被嵌入或压入该凹陷中。
该凹陷优选地被设计为在环绕肩部中的槽状的凹陷。密封环与设置在其上的切割毛刺一起置入该凹陷中并通过翻边固定在其中。还可以设置压配合,使得密封环被压入凹陷中。建立型面锁合和/或力锁合的连接,通过型面锁合和/或力锁合的连接,包括切割毛刺的密封环被防脱失地保持在开关壳体的下部件上。
当然,同样可行的是,不仅以型面锁合和/或力锁合的方式将密封环与环绕肩部连接,而且还可以例如通过粘接、钎焊或熔焊在两个部件之间设置材料锁合的连接。
密封环优选设计为嵌体或插件,该嵌体或插件插入到下部件中并且以型面锁合、力锁合和/或材料锁合方式连接到下部件。
根据另一实施例,下部件、特别是下部件的环绕肩部由硬度比制造密封环的材料高的材料制成。
这样做的优点是,密封环和布置在其上的切割毛刺可以通过型面锁合的连接更容易地连接到下部件。特别地,简化了密封环的嵌接或压入到开关的下部件中的过程。
根据另一种实施方式设置为,在下部件中设置有环绕沟道,并且密封环在其朝向环绕沟道的底侧上具有环形的凸缘或滑键,凸缘或滑键被配入、压入或嵌入到环绕沟道中。
这种型面锁合的连接类似于凹槽-滑键连接。这确保了密封环在下部件上的稳定保持。除了这种类型的凹槽-滑键连接之外,密封环可以材料锁合地与下部件连接,以便进一步提高连接的机械稳定性。
环绕沟道优选地在下部件的环绕肩部中形成。
进步一部优选的是,绝缘膜由聚酰亚胺、优选由芳香族聚酰亚胺制成。这种保护膜是现有技术已知的。它们例如以商品名出售。由这种材料制成的绝缘膜的特征在于绝缘膜是“可拉延的”,也就是说,当将盖件置入下部件时绝缘膜稍微拉伸,并且仍然可以很好地在其上侧上环围盖件的端侧,其中,还实现了所需的应力强度。
优选的是,第二外部接触面布置在环绕壁的上部分段上,在这种情况下,开关机构优选地承载可移动的接触部件,该可移动的接触部件与布置在盖件的底侧的固定的配对接触部相配合,并与布置在上侧的第一外部接触面相配合。
替代地优选的是,第二外部接触面布置在盖件的上侧上,其中,开关机构然后优选地承载电流传输构件,该电流传输构件与布置在盖件的底侧的两个固定的配对接触部配合,并且与两个布置在上侧上的外部接触面相配合。此处的优点在于,该开关也可以被设计为接通和传导非常大的电流,为此,两个固定的配对接触部与呈接触桥形件或接触板形式的电流传输构件相配合,从而使要被保护的设备的工作电流为不流过弹簧翻转盘甚至不流过双金属翻转盘,而只流过电流传输构件。
与开关的设计方案无关地优选的是,开关机构具有双金属部件。双金属部件可以是圆形的、优选圆盘形的双金属翻转盘,也可以使用细长的、在一侧偏置的双金属弹簧作为双金属部件。在简单的开关中,双金属部件也可以用于引导电流。
进一步优选的是,开关机构还具有弹簧翻转盘。该弹簧翻转盘可以例如承载可移动的接触部件并使电流通过闭合的开关,并且针对闭合状态确保接触压力。按照这种方式,双金属部件在闭合状态下就解除了电流传导和机械负荷的负担。
如果所述开关机构具有与两个固定的配对接触部相互作用的电流传输构件,则也可以仅设置一个双金属部件,该双金属部件随后负责提供闭合压力并承担断开功能,或者也可以设置弹簧部件,其施加闭合力,以便双金属部件仅在断开开关时才受到机械加载。
本发明特别适用于至少近似圆形的温控开关,因此,在下部件或盖件的平面图中开关是圆形、圆盘形或椭圆形的,其中,当下部件中的肩部上能够实现自身闭合的切割毛刺时(盖件放置于肩部上),其他壳体形状也可以使用本发明。密封环优选地适合于开关的形状。因此,开关在俯视图中优选为圆形、圆盘形或椭圆形。
不言而喻,上述特征和下面将要说明的特征不仅能够以各自指定的组合使用,还能够以其他组合或单独使用,而不脱离本发明的范围。
附图说明
本发明的实施例在附图中示出,并且在后面的说明书中对其进行更详细的说明。其中:
图1示出处于第一开关位置的根据本发明的开关的第一实施例的示意性剖视图;
图2示出处于第二开关位置的根据本发明的开关的图1中所示的第一实施例的示意性剖视图;
图3示出密封环与开关下部件的第一连接变型的细节的示意剖视图;
图4示出密封环与开关下部件的第二连接变型的细节的示意剖视图;
图5示出密封环与开关下部件的第三连接变型的细节的示意剖视图;
图6示出处于第一开关位置的根据本发明的开关的第二实施例的示意性剖视图;以及
图7示出处于第二开关位置的根据本发明的开关的图6中所示的第二实施例的示意性剖视图。
具体实施方式
在图1中,以示意性剖切侧视图示出开关10,所述开关在俯视图中是旋转对称地设计,并且优选地具有圆(盘)形形状。
开关10具有壳体12,在壳体12中布置有温控开关机构14。壳体12包括钵形的下部件16以及盖件18,盖件18通过弯曲翻折的或卷边的边缘20保持在下部件16上。
在图1所示的第一实施例中,下部件16和盖件18均由导电材料制成,优选地由金属制成。盖件18在中间置入绝缘膜22的情况下放置在处于下部件16的内部的环绕肩部24上。下部件16的上边缘20径向向内以如下方式弯曲,使得:当与图1中示意所示情况相比,上边缘进一步朝着盖件18的上侧弯曲时,上边缘将中间置入的绝缘膜22、盖件18压到环绕肩部24上。
绝缘膜22确保盖件18相对于下部件16电绝缘。此外,绝缘膜22还确保机械密封,该机械密封防止液体或污物从外部进入壳体内部。
绝缘膜22在壳体12内平行于盖件18沿盖件的底侧25地延伸。从那里开始,绝缘膜沿侧向在盖件18和环绕肩部24之间贯穿、向上延伸超出盖件18的上侧23从壳体12中引出。在此,下部件16的弯曲或卷边的上边缘20平放在绝缘膜22的上边缘区域上,并将上边缘区域朝向盖件18的上侧23挤压。
在盖件18的上侧23上设置另一个绝缘的遮盖件26,该遮盖件径向向外延伸直至绝缘膜22。
开关机构14具有构造为弹簧盘的、不受温度控制的弹簧部件28和构造为双金属翻转盘的、温控的翻转部件30。
弹簧部件28优选地设计为双稳态弹簧盘。因此,弹簧盘28具有两个不受温度控制的、稳定的几何构型。在图1中,示出它们的第一几何构型。
温控的双金属翻转盘30优选设计为双稳态翻转盘。翻转盘30具有两个温控的构型,即高温几何构型和低温几何构型。在开关机构14的图1中所示的第一开关位置中,翻转盘30处于其低温构型中。
弹簧盘28以其边缘32放置在下部件16的内部底面34上。内部底面34基本上是凹形地构造,并且在弹簧盘28的边缘32在图1所示的第一开关位置中放置于其上的部位上,相比于内部底面34的中央区域略微升高。翻转盘30以其边缘36以其在图1所示的低温构型放置在弹簧盘28上。
弹簧盘28以其中心38固定在开关机构14的可移动的接触构件40上。双金属翻转盘30以其中心42也固定在该接触构件40上。按照这种方式,温控开关机构14是由接触构件40、弹簧盘28和双金属翻转盘30构成的不可脱失的单元。在开关10的组装期间,开关机构14可以作为单元直接置入下部件16中。
可移动的接触构件40在其上侧具有可移动的接触部件44。可移动的接触部件44与固定的配对接触部46相配合,该配对接触部46布置在盖件18的底侧25上。在本实施例中,盖件18的与固定的配对接触部46导电连接的上侧23用作第一外部接触面48。下部件16的外侧用作第二外部接触面50。例如,下部件16的外部底面或弯曲翻转的上边缘20的外侧用作第二外部接触面50。
在开关10的图1中所示的闭合的开关位置中,可移动的接触部件44被弹簧盘28压向固定的配对接触部46。由于导电的弹簧盘28以其边缘32与下部件16连接,所以在两个外部接触面48、50之间建立导电连接。
如果现在开关10内部的温度升高到双金属翻转盘30的开关温度之上,则双金属翻转盘从其在图1中所示的、凸形的低温构型迅速翻转变成其在图2所示的凹形的高温构型。
在图2所示的高温构型中,双金属翻转盘30被以其边缘36支撑在绝缘膜22的底侧,并且以其中心42向下压可移动的接触构件40。由此,可移动的接触部件44从固定的配对接触部46上抬起。在此,弹簧盘28从其在图1所示的稳定的第一几何构型翻转变成其在图2中所示的稳定的第二几何构型。
由于现在开关10断开并且要保护的设备的电源被中断,因此要保护的设备以及开关10也可以再次冷却。当开关10内部的温度然后再次冷却至低于双金属翻转盘30的复位温度的温度时,双金属翻转盘再次从其在图2中所示的高温构型翻转变成其在图1中所示的低温构型。在此,弹簧盘28也恢复到其稳定的第一几何构型,并使可移动的接触部件44重新与固定的配对接触部46接触。然后再次闭合开关10及电路。
为了改善壳体内部的密封性,在环绕肩部24的区域中布置有密封环52,在其上侧形成有切割毛刺54。切割毛刺54优选地设计为环绕闭合的切割毛刺,其整体地与密封环52连接。
密封环52与设置在其上的切割毛刺54一起形成一种嵌体,该嵌体在环绕肩部24的区域中置入下部件16中。
优选的是,密封环52与布置在其上的切割毛刺优选地被制造为冲压件。该冲压件在环绕肩部24的区域中(例如在环绕肩部24上、在环绕肩部24旁边、在环绕肩部24下方或在环绕肩部24中)以力锁合、型面锁合和/或材料锁合的方式连接至下部件16。
因此,下部件16和密封环52可以被制造为两个单独的部件,随后将两个单独的部件彼此连接。这使得两个部件都可以非常容易地制造,因为下部件16和设置有切割毛刺54的密封环52都可以被制造为廉价的冲压件。
在图3-5中,示出三种不同的方式,其上布置有切割毛刺54的密封环52可以设置在下部件16上。
根据图3中所示的第一实施例,密封环52材料锁合地固定在下部件16上。例如,密封环52在肩部24的区域中被与下部件16粘接、钎焊或熔焊。此外,密封环52可以通过压配合被配入下部件16中。由此,另外使密封环52和下部件16之间的连接稳定。与之相关地,特别优选的是,环绕肩部24或下部件16由具有比制造密封环52的材料更高的硬度的材料制成。
图4示出另一实施例,其中,密封环52布置在环绕凹陷56中,该环绕凹陷56被加工到下部件16的肩部24中。例如,环绕凹陷56可以是槽状的凹陷,所述槽状的凹陷从上方引入肩部24中,并且密封环52可被压入或压接到所述凹陷中。
在图5中所示的第三实施例中,在下部件16中设置有环绕沟道58,布置在密封环的底侧60上的凸缘62配入、压入或嵌入在所述沟道中。在图5中所示的实施例中,沟道58具有大致V形的横截面。相反,凸缘62具有基本上半圆形或U形的横截面。不言而喻,也可以为沟道58和凸缘62设置其他横截面形状。沟道58和凸缘62的横截面形状也可以彼此相等地设计。然而,在这种情况下,优选的是,凸缘62相对于沟道58尺寸过盈。
图3至图5所示的所有三个实施例的共同点在于,设置在密封环52的上侧的切割毛刺54切入绝缘膜22中。由此,切割毛刺54形成了机械屏障,其防止液体或其他污物在绝缘膜22的底侧和下部件16之间进入壳体12的内部。
切割毛刺54优选以高度h高于肩部24地(见图3)凸出,该高度在10μm和50μm之间。绝缘膜22通常具有在100μm范围内的厚度。因此,切割毛刺54切入绝缘膜22中至其厚度的最大50%。因此,绝缘膜22的电绝缘特性得以保持。
图6和7示出根据本发明的开关10的第二实施例。图6示出开关10的闭合的开关位置。图7示出开关10的断开的开关位置。
根据在图6至图7中示出的根据第二实施例的开关10与图1和2所示的第一实施例的主要区别在于壳体12’的结构和开关机构14’的结构。
下部件16’仍然由导电材料制成。相反,扁平构造的盖件18’在这里由电绝缘材料制成。因此,这里不需要必须置入在下部件16’和盖件18’之间的绝缘膜22。然而,原则上,在图6和7中所示的开关结构中设置有如在图1和图2所示那样的绝缘膜22。然而,该绝缘膜仅用于机械地密封壳体内部,并且不用于将盖件18’与下部件16’电隔绝。
在这里,在盖件18’与下部件16’之间也布置有密封环52’,在密封环上侧布置有切割毛刺54’。在该实施例中,切割毛刺54’直接刺入到盖件18’的底侧25’中。如前所述,切割毛刺用作机械屏障,旨在防止污物渗透到开关10的内部。因此,切割毛刺54’在此也优选设计为环绕的闭合切割毛刺。
密封环52’置入下部件16’。密封环以其底侧放置在处于下部件16’的内部的环绕肩部64上。因此,密封环52’还充当间隔环,间隔环使上部件18’与下部件16’保持间隔。
密封环52’类似于根据本发明的开关10的图1和2所示的第一实施例,以力锁合、型面锁合和/或材料锁合的方式与下部件16’连接。如上所述,例如,密封环52’可以与下部件16’粘接、钎焊或熔焊。密封环52’还可以通过嵌接以型面锁合和/或力锁合的方式连接到下部件16’。此外,可以通过压配合将密封环52’夹紧在下部件16’中。在图3至5中示出的固定变型同样等效地适用于将密封环52’在下部件16’上的固定方案。
在开关10的在图6和7中所示的第二实施例中,两个外部接触面48’、50’布置在盖件18’的上侧23上。这两个外部接触面48’、50’形成在两个彼此间隔布置的铆钉的上侧上,两个铆钉延伸穿过盖件18’。在每个铆钉的底侧上分别布置有固定的接触部66、68,所述接触部从盖件18’的底侧25向下凸出。
开关机构14’在这里也被设计成与前述有所不同。可移动的接触构件40’包括设计为接触板的电流传输构件70,该电流传输构件的上侧被导电涂层,从而当在图6中所示地贴合固定的接触部66、68接触时,该电流传输构件负责实现两个接触部66、68之间的导电连接。
电流传递构件70通过也被认为是接触构件40’的一部分的铆钉72连接到弹簧盘28和双金属翻转盘30。
与前述相似,双金属翻转盘30在达到其开关温度时从图6中所示的低温构型翻转变成其在图7中示出的高温构型,由此,弹簧盘28也从其在图6中所示的第一几何状态翻转变成其在图7中所示的第二几何状态。在此,电流传输构件70从两个固定的接触部66、68上抬起,从而电路被中断。
可以看到图6和7中所示的开关结构的主要优点是,与开关10的图1-2所示的第一实施例相比,在开关10的闭合状态下,电流既不通过弹簧盘28也不通过双金属翻转盘30流动。电流仅从第一外部接触面48’经过第一固定的接触部66、电流传输构件70和第二固定的接触部68流到第二外部接触面50’。
Claims (17)
1.一种温控开关(10),具有:壳体(12),所述壳体具有带底侧(25)和上侧(23)的盖件(18)和导电的下部件(16),其中,在盖件(18)的底侧(25)与下部件(16)之间布置有绝缘膜(22);布置在盖件(18)的上侧(23)上的第一外部接触面(48)以及在外部设置在壳体(12)上的第二外部接触面(50);以及布置在壳体(12)中的温控开关机构(14),所述温控开关机构根据其温度建立或断开在第一和第二外部接触面(48、50)之间的导电连接,其中,设置有用作密封机构的、环绕的切割毛刺(54),所述切割毛刺刺入绝缘膜(22)中,切割毛刺(54)布置在密封环(52)上,所述密封环以力锁合、型面锁合和/或材料锁合的方式与下部件(16)连接。
2.一种温控开关(10’),具有:壳体(12’),所述壳体具有带底侧(25)和上侧(23)的、由电绝缘材料构成的盖件(18’)和导电的下部件(16’);布置在盖件(18’)的上侧(23)上的第一外部接触面(48’)以及与第一外部接触面间隔的第二外部接触面(50’),第二外部接触面同样布置在盖件(18’)的上侧(23)上;以及布置在壳体(12’)中的温控开关机构(14’),所述温控开关机构根据其温度建立或断开在第一和第二外部接触面(48’、50’)之间的导电连接,其中,设置有用作密封机构的、环绕的切割毛刺(54’),所述切割毛刺刺入盖件(18’)中,切割毛刺(54’)布置在密封环(52’)上,所述密封环以力锁合、型面锁合和/或材料锁合的方式与下部件(16’)连接。
3.根据权利要求1或2所述的开关,其中,所述切割毛刺(54、54’)在圆周上自身闭合地构造。
4.根据权利要求1或2所述的开关,其中,设置在密封环(52、52’)上的切割毛刺(54、54’)以在10μm至50μm之间、优选地在20μm至30μm之间的高度从密封环(52、52’)的上侧凸出。
5.根据权利要求1或2所述的开关,其中,密封环(52、52’)连同切割毛刺(54、54’)一起制造成车削件或冲压件。
6.根据权利要求1或2所述的开关,其中,下部件(16、16’)制造成冲压件。
7.根据权利要求1或2所述的开关,其中,密封环(52、52’)与下部件(16、16’)粘接、钎焊或熔焊。
8.根据权利要求1或2所述的开关,其中,下部件(16、16’)具有环绕壁,所述环绕壁的下部分段(20)在上方嵌接盖件(18、18’)。
9.根据权利要求8所述的开关,其中,在下部件(16、16’)中设置有环绕肩部(24、64),盖件(18、18’)直接或间接地放置在所述环绕肩部上,下部件(16、16’)的上部分段(20)将盖件(18、18’)压到环绕肩部(24、64)上。
10.根据权利要求9所述的开关,其中,在环绕肩部(24、64)中设置有环绕凹陷(56),密封环(52、52’)嵌入或压入所述环绕凹陷中。
11.根据权利要求1或2所述的开关,其中,下部件(16、16’)由比构成密封环(52、52’)的材料更硬的材料构成。
12.根据权利要求1或2所述的开关,其中,在下部件(16、16’)中设置有环绕沟道(58),并且密封环(52、52’)在其面向环绕沟道(58)的底侧上具有环形的凸缘或滑键(62),所述凸缘或滑键被配入、压入或嵌入环绕沟道(58)中。
13.根据权利要求1或2所述的开关,其中,绝缘膜(22)由聚酰亚胺、优选由芳香族聚酰亚胺制成。
14.根据权利要求1或2所述的开关,其中,开关机构(14、14’)承载能够移动的接触部件(40、40’),所述接触部件与固定的配对接触部(46、66、68)相配合,所述配对接触部布置在盖件(18、18’)的底侧(25)上,并且所述配对接触部与布置在上侧(23)上的第一外部接触面(48、48’、50’)相配合。
15.根据权利要求2所述的开关,其中,开关机构(14)承载电流传输构件(70),所述电流传输构件与两个固定的配对接触部(66、68)相配合,所述配对接触部布置在盖件(18’)的底侧(25)上并且与两个布置在上侧(23)上的外部接触面(48’、50’)相配合。
16.根据权利要求1或2所述的开关,其中,开关机构(14、14’)具有双金属部件(30)。
17.根据权利要求1或2所述的开关,其中,开关机构(14、14’)具有弹簧翻转盘(28)。
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