CN117438248A - 与温度相关的切换机构和具有这种切换机构的与温度相关的开关 - Google Patents

Abstract

一种用于与温度相关的开关(100)的与温度相关的切换机构(10)，具有：与温度相关的双金属速动盘(16)；与温度无关的速动弹簧盘(18)；导电接触构件(20)，双金属速动盘(16)和速动弹簧盘(18)被约束地保持到接触构件(20)，使得双金属速动盘(16)、速动弹簧盘(18)和接触构件(20)形成被约束地保持在一起的切换机构单元(12)；和切换机构壳体(14)，切换机构单元(12)布置在切换机构壳体中，并且所述切换机构壳体约束地保持切换机构单元(12)。

Description

与温度相关的切换机构和具有这种切换机构的与温度相关的 开关

技术领域

本发明涉及一种用于与温度相关的开关的与温度相关的切换机构。本发明还涉及一种包括这种与温度相关的切换机构的与温度相关的开关。

背景技术

原则上，已经知道大量的与温度相关的开关。在DE 10 2011119 632 B3中公开了一种示例性的与温度相关的开关。

这种与温度相关的开关以主要已知的方式用于监控装置的温度。为此目的，例如通过开关的外表面之一，使开关与待保护装置热接触，使得待保护装置的温度影响布置在开关内部的切换机构的温度。

开关通常通过连接引线串联电连接到待保护装置的供电电路中，使得在低于开关的响应温度时，待保护装置的供电电流流过开关。

在DE 10 2011 119 632 B3中公开的开关中，切换机构被布置在开关壳体内部。开关壳体形成为两部分。它包括通过介于其间的绝缘箔牢固地连接到盖部的下部。布置在开关壳体中的与温度相关的切换机构包括可移动接触构件所附接的速动弹簧盘和施加在可移动接触构件上的双金属速动盘。速动弹簧盘使可移动接触构件压靠布置在盖部上的开关壳体内侧上的固定配对接触件。速动弹簧盘的外边缘被支撑在开关壳体的下部中，使得电流从下部通过速动弹簧盘和可移动接触构件流入固定配对接触件，并从那里流入盖部。

与温度相关的双金属速动盘主要负责开关的与温度相关的切换行为。这通常被配置为由两个、三个或四个具有不同热膨胀系数的互连部件组成的多层的、有源的、金属片部件。在这样的双金属速动盘中，金属或金属合金的各个层通常通过材料结合或正锁定(positive locking)连接，例如通过滚动连接。

这种双金属速动盘在低于双金属速动盘的响应温度的低温度下具有第一稳定几何构型(低温构型)，并且在高于双金属速动盘的响应温度的高温度下具有第二稳定几何构型(高温构型)。双金属速动盘以滞后的方式以与温度相关的方式从其低温构型弹压到其高温构型。

因此，如果双金属速动盘的温度由于待保护装置中的温度升高而升高到双金属速动盘的响应温度以上，则双金属速动盘从其低温构型弹压到其高温构型。因此，双金属速动盘以这样的方式对速动弹簧盘起作用，即它将可移动接触构件从固定配对接触件抬起，使得开关断开，待保护装置被关断并且不能进一步加热。

除非设置复位锁，否则双金属速动盘会弹回到其低温构型，使得一旦由于待保护装置的冷却，双金属速动盘的温度就下降为低于双金属速动盘的所谓的弹回温度，则开关就再次闭合。

在其低温构型中，双金属速动盘优选地以无机械力的方式安装在开关壳体中，并且双金属速动盘也不用于承载电流。这具有的优点是双金属速动盘具有较长的使用寿命，并且切换点(即双金属速动盘的响应温度)即使在多次切换循环之后也不会改变。

在大量与温度相关的开关的情况下，双金属速动盘因此优选地会在开关制造期间，作为零散的单独部件插入开关壳体中，其中双金属速动盘例如用设置在其中的中心通孔而被施加在附接到弹簧速动盘的接触构件上。仅当开关壳体闭合时，双金属速动盘才被固定在适当的位置，并且其相对于切换机构的其他部件的位置才被确定。然而，双金属速动盘被单独插入的这种开关的生产已经被证明是相对麻烦的，因为将切换机构插入到开关壳体中需要若干步骤。

在从DE 10 2011 119 632 B3已知的开关中，双金属速动盘因此被预先(在开关壳体外部)连接到附接到速动弹簧盘的接触构件。为此目的，双金属速动盘被施加在接触构件上，然后接触构件的上套环被向下折叠。因此，不仅速动弹簧盘附接到接触构件，而且双金属速动盘也被约束地保持在接触构件上。

因此，由双金属速动盘、弹簧速动盘和接触构件组成的切换机构可以预先制造为形成被约束单元(captive unit)的半成品，并且可以作为散装材料单独库存。在制造开关时，切换机构则可以在单个工作步骤中作为被约束单元插入到开关壳体中。这多倍地简化了开关的生产。

在DE 10 2011 119 632 B3中公开的开关中，为了在两个部件之间建立尽可能好的电接触，将速动弹簧盘焊接或钎焊到接触构件。然而，已经表明，特别是在被预制为半成品的切换机构的批量储存期间，接触构件和速动弹簧盘之间的焊接和钎焊装置可能断裂。这种有缺陷的开关当然就不能再使用了。此处的特殊问题在于，这种缺陷仅可以在开关已经被组装之后才被检测到，因为只有那时才可以执行开关的功能测试。

DE 199 19 648 A1还提出了一种与温度相关的开关，其切换机构可以被预先生产为半成品。同样，在这种切换机构中，双金属速动盘、速动弹簧盘和接触构件在安装在开关壳体中之前已经形成被约束单元，所述被约束单元可以在开关的生产期间作为整体插入开关壳体中，并可以作为散装材料预先库存。在该切换机构中，接触构件具有较软金属的护套以及导电的、较硬金属的芯部。双金属速动盘和速动弹簧盘安装到护套，并被模制到护套的较软金属中。然而，已经发现，这种类型的连接经常导致双金属速动盘和/或速动弹簧盘在切换机构的储存期间与接触构件意外分离。

由DE 29 17 482 A1和DE 10 2007 014 237 A1已知将切换机构预制造为半成品的其他可能性。切换机构的被约束单元是通过经由铆钉将双金属速动盘和弹簧速动盘相互连接而实现的。根据开关的设计，该铆钉也可以形成切换机构的可移动接触构件。铆钉由两个部分组成，并且包括与空心铆钉配合的铆钉螺栓或者具有附接到其的配对保持件的铆钉螺栓。

尽管在速动弹簧盘和双金属速动盘之间的这种类型的铆接连接已经被证明是机械上长期耐用的连接，然而铆接连接确实导致其他缺点。例如，双金属速动盘通常固定到铆钉，这可能导致变形，从而因此导致双金属速动盘的故障。因此，总体而言，原则上此处的切换机构也可以以散装材料的形式储存。然而，此处也不能排除在批量储存期间对切换机构的损坏。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种与温度相关的切换机构，所述切换机构可以预制为半成品并且可以作为散装材料进行库存，而不易受到会导致切换机构中的缺陷的损坏。预制为半成品的切换机构还应当尽可能容易地用于与温度相关的开关中，并使其能够以尽可能少的工作步骤进行制造。此外，应当可以在切换机构安装在开关中之前执行切换机构的功能测试。

根据本发明，该目的通过与温度相关的切换机构来解决，所述切换机构具有：

-与温度相关的双金属速动盘；

-与温度无关的速动弹簧盘；

-导电接触构件，所述双金属速动盘和所述速动弹簧盘被约束地保持到所述导电接触构件，使得所述双金属速动盘、所述速动弹簧盘以及所述接触构件形成被约束地保持在一起的切换机构单元；和

-切换机构壳体，所述切换机构单元布置在所述切换机构壳体中，并且所述切换机构壳体约束地保持所述切换机构单元；

其中，所述切换机构壳体从第一壳体侧、与所述第一壳体侧相对的第二壳体侧、以及在所述第一壳体侧和所述第二壳体侧之间延伸并横向于所述第一壳体侧和所述第二壳体侧的壳体外围侧至少部分地包围所述切换机构单元，并且

其中，所述切换机构壳体被配置为至少部分敞开的壳体，并且包括在所述第一壳体侧上的开口，所述接触构件可通过所述开口被从所述切换机构壳体的外部访问。

因此，根据本发明，切换机构包括附加的切换机构壳体，在所述切换机构壳体中，包括双金属速动盘、速动弹簧盘和接触构件的切换机构单元被约束地保持，但具有间隙。

类似于开篇处所引用的现有技术，双金属速动盘、速动弹簧盘和接触构件形成被约束的切换机构单元，所述切换机构单元可以在插入到与温度相关的开关之前被预制为半成品。

然而，该切换机构单元现在另外地被切换机构壳体包围，使得切换机构的易碎部件(特别是双金属速动盘和速动弹簧盘)在批量储存期间被切换机构壳体保护。由于切换机构的易碎部件被安全地封装在该切换机构壳体中，因此在很大程度上防止了在批量储存期间对这些易碎部件的损坏。

然而，切换机构壳体不仅提供了在批量储存期间保护易碎的切换机构部件的优点，还使得能够以更简单的方式制造与温度相关的开关，其中的切换机构将被稍后使用。

与传统的开关壳体不同，现在附加设置的切换机构壳体不是其中的切换机构被气密地密封的闭合壳体，而是部分敞开的壳体，其包括在第一壳体侧上的开口，接触构件可通过该开口被从开关壳体的外部访问。因此，切换机构与切换机构壳体一起可以作为一个单元被插入到简化的开关外部壳体中，这形成了最终的开关壳体。配对接触件可以布置在该开关外部壳体上，该配对接触件与可从外部访问的切换机构的接触构件相互作用。不需要对切换机构壳体进行修改或进一步处理。

因此，在与温度相关的开关的制造中，可以首先将根据本发明的切换机构与切换机构壳体一起预制为半成品，然后作为整体插入到开关外部壳体中。这不仅简化了开关的储存，而且还多倍地简化了与温度相关的开关的制造。

由于开关的所有部件已经被布置成准备好用于切换机构(其被预制为半成品)上的操作，因此包围切换机构壳体的开关壳体只需要包括两个接触件，所述两个接触件经由切换机构彼此电连接。在开关壳体上不需要设置其他复杂部件。因此，也可以将根据本发明的切换机构直接插入到外部开关壳体中，所述外部开关壳体与待监控装置成一体，并具有比将切换机构气密密封的传统开关壳体简单得多的设计。然而，当然也可以将切换机构与其切换机构壳体一起插入到传统开关壳体中，如例如从DE 10 2011 119 632 B3中已知的。

根据本发明的切换机构的其他优点在于，可以在将切换机构安装在开关或开关壳体中之前，对其进行功能测试。由于现在设置了开关壳体，切换机构单元被封装在该开关壳体中，因此开关壳体中的双金属速动盘的速动行为可以已经被测试。

因此，上述目的被完全解决。

优选地，第二壳体侧和壳体外围侧各自被配置为闭合的壳体侧，并且仅第一壳体侧被配置为部分敞开的壳体侧(由于设置在其上的开口)。

根据一种改进，接触构件永久地通过开口向外突出，或者可与双金属速动盘和速动弹簧盘一起在切换机构壳体内移动，使得在切换机构壳体内发生相应移动时，接触构件通过开口向外突出。

这保证了从切换机构壳体外部容易访问接触构件。特别地，这简化了切换机构的电连接和接触。因此，接触构件可至少部分地从外部直接访问，使得开关的待被最终制造的开关壳体仅需要具有第一接触件和第二接触件，所述第一接触件电连接到开关壳体，所述第二接触件用作切换机构的接触构件的配对接触件。

如上所述，本发明不仅涉及与温度相关的切换机构本身，而且还涉及与温度相关的开关，所述开关除了根据本发明的与温度相关的切换机构之外，还包括外部开关壳体，所述外部开关壳体包围切换机构并包括第一接触件和第二接触件，其中切换机构被配置成在低于双金属速动盘的响应温度时在第一接触件和第二接触件之间建立电连接，并在超过响应温度时中断该电连接。

根据与温度相关的切换机构的其他改进，开口的直径小于平行于其测量的双金属速动盘的直径和/或小于平行于其测量的速动弹簧盘的直径。

因此，包括双金属速动盘、速动弹簧盘和接触构件的切换机构单元以简单的方式被约束地保持在切换机构壳体中，但具有间隙。这确保了切换机构单元不会意外地从切换机构壳体脱离，即使在切换机构被批量储存时也是如此。

根据其他改进，切换机构壳体包括形成壳体外围侧的侧壁，所述侧壁的自由上部弯曲并形成第一壳体侧。

以通过对侧壁的上部进行翻边的方式，可以非常容易地生产切换机构单元。侧壁的该弯曲的上部则从第一壳体侧至少部分地包围切换机构单元。然而，如已经提到的，第一壳体侧是部分敞开的，因为侧壁的弯曲的上部不覆盖整个第一壳体侧，而是在该侧处留有自由开口，接触构件可通过该开口被从切换机构壳体的外部访问。优选地，开口形成在第一壳体侧的中间的中心部分。侧壁的该弯曲的上部的自由周向边缘可以在径向上界定开口。

根据其他改进，双金属速动盘被配置成在超过响应温度时，从几何稳定的低温构型弹压到几何稳定的高温构型，其中双金属速动盘在其低温构型中与布置在切换机构壳体内部的弯曲部分的内表面间隔开，并在其高温构型中抵靠弯曲部分的内表面。

因此，形成开关壳体的第一壳体侧的侧壁的弯曲的上部不仅用于将切换机构单元约束地保持在开关壳体中，而且根据该改进还同时用作支撑件，处于其高温构型的双金属速动盘从内侧被支撑在所述支撑件上。这保证了切换机构及其切换机构壳体即使在没有外部开关壳体的情况下，也可以以完全功能的方式使用。这是因为处于其高温构型的双金属速动盘可以将其自身支撑在切换机构壳体上，使得当双金属速动盘弹压时，连接到双金属速动盘的接触构件可以在切换机构壳体内移动。因此，即使在将切换机构单元安装在开关中之前，也可以容易地执行切换机构单元的功能检查。

所提及的双金属速动盘的两种构型是指双金属速动盘的不同几何位置。在低温构型或低温位置中，双金属速动盘优选地在其上侧凸起地弯曲。在高温构型或高温位置中，双金属速动盘优选地在其上侧凹入地弯曲。

根据其他改进，切换机构壳体一件式形成。因此，它优选地由单个件组成，由此所有壳体侧一体形成。这减少了部件的总数，从而降低了成本。同时，这有助于切换机构的压力非常稳定的设计。这不仅在切换机构作为散装材料储存的期间是有利的，而且在切换机构被安装在与温度相关的开关中的最终安装状态下也是有利的。

根据其他改进，切换机构壳体包括导电材料。优选地，切换机构由导电材料制成。特别优选地，该导电材料是金属。

这种改进使得可以使用切换机构壳体作为与温度相关的开关的电流承载部件。原则上，也可以在与温度相关的开关中，使用切换机构壳体本身作为两个电接触件中的一个。这简化了开关的设计，并使得实现非常简单的电连接。

根据其他改进，切换机构壳体包括形成第二壳体侧的至少一部分的圆顶形或罐形部分。优选地，该圆顶形或罐形部分形成第二壳体侧的居中布置的部分。

圆顶形或罐形部分保证了位于切换机构壳体中的切换机构单元的运动自由度。当双金属速动盘从其低温构型弹压到其高温构型时，当接触构件在切换机构壳体内移动时，这以简单且节省空间的方式为接触构件提供了空间。

根据其他改进，开关壳体关于中心轴线旋转对称。这简化了切换机构及其切换机构壳体在与温度相关的开关的(外部)开关壳体中的安装，因为切换机构可以在围绕中心轴线旋转的各种位置插入到与温度相关的开关中。此外，开关壳体的旋转对称设计使得能够实现在所有方向(径向方向)上的均匀分布的力分布。

根据其他改进，双金属速动盘包括第一通孔，并且速动弹簧盘包括第二通孔，其中接触构件穿过第一通孔和第二通孔，其中，接触构件还包括从基体径向突出的支撑肩部、布置在支撑肩部的第一侧上的第一锁定元件、以及布置在支撑肩部的与第一侧相对的第二侧上的第二锁定元件。双金属速动盘被布置在第一锁定元件和支撑肩部之间，并通过第一锁定元件和支撑肩部而被约束地但具有间距地保持在接触构件上。速动弹簧盘布置在第二锁定元件和支撑肩部之间，并通过第二锁定元件和支撑肩部而被约束地但具有游隙地保持在接触构件上。

锁定元件可以分别是从接触构件的基体径向突出的一个或多个保持爪。替代地，锁定元件可以分别包括翻边的套环，所述翻边的套环围绕接触构件的基体周向延伸。保持爪和该翻边的套环都可以形成基体的单独周向部分，或者可以围绕基体的整个周向延伸。以这种方式，两个速动盘被约束地但具有间距地保持在基体上。

优选地，用于保持和锁定双金属速动盘和速动弹簧盘的锁定元件一体地连接到接触构件的基体，其中它们可以通过形成基体的相应部分来生产。因此，接触构件一件式形成，并且接触构件的基体一体地连接到支撑肩部和锁定元件。总体而言，接触构件、双金属速动盘和速动弹簧盘因此可以用于形成仅由三个部分组成的切换机构单元，该切换机构单元被实现为被约束单元。

切换机构单元的三个部分设计既具有必要部件尽可能少的优点，又具有切换机构的机械稳定和耐用设计的优点。

根据其他改进，第一通孔被居中布置在双金属速动盘中。同样地，第二通孔优选地被居中布置在速动弹簧盘中。

优选地，双金属速动盘和速动弹簧盘各自为圆盘形状。此外优选地，双金属速动盘和速动弹簧盘各自是双稳态的。

在这方面，“双稳态”表示两个速动盘各自具有两个不同的、稳定的几何构型/位置，其中双金属速动盘的两个稳定构型/位置与温度相关，而速动弹簧盘的两个稳定构型/位置与温度无关。这具有以下效应：两个速动盘在它们已经从一个构型弹压到另一构型之后，会在它们各自的位置保持稳定，而没有任何不期望的弹回。因此，切换机构仅在超过双金属速动盘的响应温度时，并且当未达到双金属速动盘的返回温度时才弹压。速动弹簧盘则与双金属速动盘一起弹压到其相应的其他构型/位置。

应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，上述特征和下面将要解释的那些特征不仅可用于在每种情况下指示的配置，而且还可用于其他组合或其本身。

附图说明

本发明的实施例被示出在附图中，并在下面的描述中进行更详细地解释。示出了：

图1是根据本发明的第一实施例的与温度相关的切换机构的示意性截面图；

图2是根据本发明的第二实施例的与温度相关的切换机构的示意性截面图；

图3是根据本发明的实施例的与温度相关的开关的示意性截面图，其中开关处于其低温位置；

图4是图3中示出的与温度相关的开关的示意性截面图，其中开关处于其高温位置；并且

图5是与温度相关的开关的另一实施例的示意性截面图，其中开关处于其低温位置。

具体实施方式

图1-2示出了根据本发明的切换机构的两个不同实施例，每个实施例都是示意性截面图。在每种情况下，切换机构的整体由附图标记10表示。

切换机构10是与温度相关的切换机构。它包括功能切换机构单元12和包围该切换机构单元12的切换机构壳体14。切换机构壳体14从所有六个空间方向包围切换机构单元12，在每种情况下都至少部分包围。然而，如下文将详细解释的那样，切换机构壳体14被配置为部分敞开的壳体，使得切换机构单元12可从切换机构壳体14的外部，从至少一个空间方向(优选地仅从一个空间方向)访问。

由于切换机构壳体14从所有六个空间方向至少部分包围切换机构单元12的事实，因此切换机构单元12被约束地保持在切换机构壳体14中。只要切换机构10未被插入到与温度相关的开关，则优选地在切换机构单元12和切换机构壳体14之间存在一些间隙。当切换机构10处于低温位置时，切换机构单元12可在切换机构壳体14内移动。

切换机构单元12由三个部分构成。切换机构单元12包括与温度相关的双金属速动盘16、与温度无关的速动弹簧盘18和接触构件20。双金属速动盘16和速动弹簧盘18被约束地保持在接触构件20上。

因此，切换机构单元12可以被预生产为半成品，然后作为一个整体插入到切换机构壳体14中。然后，切换机构10与切换机构单元12和切换机构壳体14一起也形成半成品，以用于随后从其生产与温度相关的开关。

由于切换机构单元12的三个部件16、18、20彼此约束，并且切换机构单元12被约束地保持在切换机构壳体14中，因此切换机构10可以被保持为批量储存，直到其被安装在与温度相关的开关中为止。

切换机构壳体14保护切换机构单元12的易碎部件(即尤其是，双金属速动盘16和速动弹簧盘18)在批量储存期间免受损坏。将切换机构单元12插入到这样的切换机构壳体14中还具有以下优点：切换机构10可以以非常简单的方式插入到待制造的与温度相关的开关中。由于切换机构的这种非常简单的处理，与温度相关的开关的组装过程可以自动化，而没有更多的困难。

切换机构壳体14分别从第一壳体侧22、与第一壳体侧22相对的第二壳体侧24、以及在第一壳体侧22和第二壳体侧24之间延伸并横向于第一壳体侧22和第二壳体侧24的壳体外围侧26至少部分地包围切换机构单元12。优选地，切换机构壳体14从第二壳体侧24和壳体外围侧26二者完全包围切换机构单元12。因此，第二壳体侧24和壳体外围侧26优选地形成切换机构壳体14的闭合壳体侧。仅第一壳体侧22是切换机构壳体14的部分敞开的壳体侧。换言之，壳体外围侧26沿整个周向(即，从总共四个相互正交对齐的空间方向)包围切换机构单元12。此外，切换机构壳体14还从其他空间方向(即，从与第二壳体侧24正交对齐的空间方向)完全包围切换机构单元12。仅从与第一壳体侧22正交对齐的第六空间方向，切换机构壳体14才仅部分包围切换机构单元12。

在第一壳体侧22处，切换机构壳体14包括开口28，可通过所述开口28从切换机构壳体14的外部访问接触构件20。

根据图1和图2所示的切换机构10的两个实施例，接触构件20通过开口28永久地向外突出。然而，根据切换机构壳体14的高度的设计，不一定必须是这种情况。原则上，如果以在切换机构壳体内的相应移动期间，接触构件20通过开口28向外突出的方式，使接触构件20可通过开口28从外部访问，并且切换机构单元12可在切换机构壳体14内移动，这就足够了。

开口28的直径D₁小于与之平行测量的双金属速动盘16和/或速动弹簧盘18的直径D₂。因此，尽管可通过开口28从外部访问接触构件20，但不能将双金属速动盘16和速动弹簧盘18与切换机构壳体14分离。

切换机构壳体14是一件式设计并且由导电材料(例如金属)制成。它包括底壁30和与底壁一体连接的侧壁32。底壁30形成切换机构壳体14的第二壳体侧24。侧壁32形成切换机构壳体14的壳体外围侧26。侧壁32的自由上部34在朝向中心轴线36的方向上弯曲，所述中心轴线36形成接触构件20的纵向轴线。该弯曲的上部34的自由的周向边缘38在径向上界定了切换机构壳体14的开口28。

在图1和图2所示的切换机构单元10的低温位置，速动弹簧盘18通过其外边缘抵靠切换机构壳体14。更具体地，速动弹簧盘18通过其外边缘抵靠在底壁30的面向切换机构单元12的内侧40上。在切换机构单元10的这个位置，速动弹簧盘18承载接触构件20。另一方面，双金属速动盘16在安装在切换机构壳体14中的切换机构的该位置处或多或少没有受力。

两个速动盘16、18优选地为圆盘形，并且每个都包括居中布置的通孔42、44。居中布置在双金属速动盘16中的通孔42被称为第一通孔。布置在速动弹簧盘18中的通孔44被称为第二通孔。

两个速动盘16、18通过它们各自的通孔42、44从相对侧在接触构件20上滑动。因此，接触构件20在中心位置处穿过两个速动盘16、18。

接触构件20包括基体46，所述基体46优选为固体，并由导电材料制成。基体46穿过两个通孔42、44。

接触构件20在约中间处(即，约一半高度处)包括从基体46径向突出的支撑肩部48。两个速动盘16、18从相对侧抵靠在该支撑肩部48上。双金属速动盘16布置在支撑肩部48的第一侧上，该第一侧在图1和图2中形成支撑肩部48的上侧。速动弹簧盘18布置在支撑肩部48的与第一侧相对的第二侧上，该第二侧在图1和图2中形成支撑肩部48的底侧。

此外，锁定元件50、52形成在接触构件20上，借助于所述锁定元件，将两个速动盘16、18保持在接触构件20上。两个锁定元件50、52从接触构件20的基体46径向突出。第一锁定元件50布置在支撑肩部48的第一侧上。第二锁定元件52布置在支撑肩部48的相对的第二侧上。

双金属速动盘16布置在第一锁定元件50和支撑肩部48之间，并且由于第一锁定元件50和支撑肩部48的径向突出而在第一锁定元件50与支撑肩部48之间被约束地保持到接触构件20。

速动弹簧盘18布置在第二锁定元件52和支撑肩部48之间，并且由于第二锁定元件52和支撑肩部48的径向突出而在第二锁定元件52与支撑肩部48之间被约束地保持到接触构件20。

接触构件20与支撑肩部48和两个锁定元件50、52一件式形成。因此，支撑肩部48和两个锁定元件50、52与接触构件20的基体46成一体。

在图1和图2所示的实施例中，两个锁定元件50、52各自被配置为周向套环。形成第一锁定元件50的周向套环以一定角度从接触构件20的基体46径向向上突出。形成第二锁定元件52的套环以一定角度从接触构件20的基体46径向向下突出。

可以通过在接触构件20中形成周向切口而相对容易地形成两个套环。在两个速动盘16、18已经通过它们的通孔40、42在接触构件20上滑动过之后，在接触构件中形成切口。

作为通过引入切口而产生的这种套环的替代方案，两个锁定元件50、52还可以各自包括一个或多个保持爪(未示出)。这种保持爪也优选地与接触构件20的基体46成一体。

如果双金属速动盘16以比速动弹簧盘18更大的间隙保持在接触构件20上，则对于切换机构10的功能是有利的。这保证了双金属速动盘16的足够自由的运动。同时，在速动弹簧盘18和接触构件20之间的稍小间隙使得这两个部件之间能够实现尽可能好的电接触。

图1和图2所示的切换机构10的两个实施例的不同之处主要在于切换机构壳体14的形状。在图1所示的实施例中，形成切换机构壳体14的第二壳体侧24的底壁30基本上为板状设计，并在中央部分包括杯状凸起54。相比之下，在图2所示的实施例中，底壁30的截面具有弧形配置。因此，切换机构壳体14的底壁30形成一种凸状圆顶。

当然，切换机构壳体14的其它形状也是可能的。然而，重要的是，当速动盘16、18从图1和图2所示的低温位置弹压到高温位置时，接触构件20能够在切换机构壳体14内向下移动。为此目的，必须有足够的空间，特别是用于接触构件20的空间，以使其在切换机构10的高温位置不会与底壁30碰撞。

在图3和图4中，在每种情况下都以示意性截面图示出了其中可以使用根据本发明的切换机构10的与温度相关的开关的实施例。该开关在本文中整体由附图标记100表示。

图3示出了开关100的低温位置。图4示出了开关100的高温位置。

根据图3和图4所示的实施例，开关100包括开关壳体56，所述开关壳体56用作切换机构10的壳体。切换机构10与其切换机构壳体14一起插入到开关壳体56中。切换机构10对应于图1所示的实施例。

开关壳体56包括罐状下部58和通过折叠或翻边的边缘62保持到下部58的盖部60。

在图3和图4所示的实施例中，下部58和盖部60二者均由导电材料(优选为金属)制成。绝缘箔64布置在下部58和盖部60之间。绝缘箔64提供下部58相对于盖部60的电绝缘。同样地，绝缘箔64提供了防止液体或污染物从外部进入壳体内部的机械密封。

由于下部58和盖部60均由导电材料制成，因此可以通过它们的外表面与待保护的电气装置进行热接触。外表面还用作开关100的外部电连接。例如，盖部60的外表面61可以用作第一电连接，下部58的外表面59可以用作第二电连接。

如图3和图4所示，可以在盖部60的外侧上布置其他绝缘层66。

切换机构10被布置成夹持在下部58和盖部60之间。被切换机构壳体14周向抵靠的间隔环68用于定位切换机构10。特别重要的是，接触构件20相对于配对接触件70对齐，所述配对接触件70布置在盖部60的内侧上。该配对接触件70在本文中也被称为第一固定接触件。下部58的内侧71用作第二固定接触件。

在图3所示的开关100的低温位置，与温度无关的速动弹簧盘18处于其第一构型，与温度相关的双金属速动盘16处于其低温构型。速动弹簧盘18将接触构件20压靠在配对接触件70上，并且开关100因此处于其闭合位置，在所述闭合位置中，经由接触构件20和速动弹簧盘18在第一固定接触件70和第二固定接触件71之间建立导电连接。接触构件20和第一固定接触件70之间的接触压力由速动弹簧盘18提供。相比之下，在这种状态下，双金属速动盘16几乎没有受力地安装在切换机构壳体14中。

如果待保护的装置的温度现在升高，并因此开关100以及布置在其中的双金属速动盘16的温度升高到双金属速动盘16的切换温度或者高于切换温度，则双金属速动盘16从其如图3所示的凸状低温位置弹压到其如图4所示的凹状高温位置。在该弹压期间，双金属速动盘16的外边缘支撑在切换机构壳体14的第一壳体侧22上。更具体地，双金属速动盘16抵靠布置在切换机构壳体14内部的弯曲的上部34的内表面72。因此，速动弹簧盘18同时在其中心处向下弯曲，从而引起速动弹簧盘18从其如图3所示的第一稳定几何构型弹压到其如图4所示的第二稳定几何构型。

图4示出了开关100的高温位置，在所述高温位置，开关100处于断开状态。因此电路中断。

当待保护的装置以及因此开关100与双金属速动盘16再次冷却时，双金属速动盘16在达到重置温度(也称为弹回温度)时弹回到其低温位置，例如如图3所示。因此，可以实现可逆的切换行为。

当然，也可以通过相应的锁定装置，防止开关100一旦其被弹压，就切换回到高温位置。从现有技术中已经已知大量这样的锁定装置，其特别用于要防止向回切换的一次性开关。

图5示出了根据本发明的开关100的其他实施例。与图3和图4所示的开关壳体56相比，此处的开关壳体56的设计简单得多。它仅包括一个接触件70和第二接触件71，接触件70连接到第一电端子61，第二接触件71连接到第二端子59。两个接触件70、71被配置为经由绝缘体76彼此连接的简单金属片。绝缘体76将两个接触件70、71彼此电分离，同时在两个接触件70、71之间提供机械连接。

在图5所示的实施例中，切换机构10仅插入在两个接触件70、71之间。然而，开关壳体56在此处具有部分敞开的设计，并且与图3和图4所示的实施例不同，它不是气密密封的。

例如，根据图5所示实施例的开关100的开关壳体56可以直接集成到待由开关100监控的装置中。图5所示的开关壳体56的简单设计原则上是为了说明，由于其结构设计，根据本发明的切换机构10也可以集成到基本上更简单的开关壳体56中。其原因特别在于，由于其中被约束地安装有切换机构单元12的切换机构壳体14，切换机构10本身已经功能齐全。只要某些应用不需要开关100的气密密封，开关壳体56上所需的全部就是两个接触件70、71，切换机构单元10被布置成夹持在两个接触件70、71之间。除了连接到接触件70、71的电端子59、61之外，开关壳体56上不需要其它部件。

可以理解，根据本发明的切换机构10可以用于完全不同设计的开关壳体中。

Claims (15)

1.一种用于与温度相关的开关(100)的与温度相关的切换机构(10)，具有：

与温度相关的双金属速动盘(16)；

与温度无关的速动弹簧盘(18)；

导电接触构件(20)，所述双金属速动盘(16)和所述速动弹簧盘(18)被约束地保持到所述接触构件(20)，使得所述双金属速动盘(16)、所述速动弹簧盘(18)和所述接触构件(20)形成被约束地保持在一起的切换机构单元(12)；和

切换机构壳体(14)，所述切换机构单元(12)布置在所述切换机构壳体中，并且所述切换机构壳体约束地保持所述切换机构单元(12)；

其中，所述切换机构壳体(14)从第一壳体侧(22)、与第一壳体侧(22)相对的第二壳体侧(24)、以及在所述第一壳体侧(22)和所述第二壳体侧(24)之间延伸并横向于所述第一壳体侧(22)和所述第二壳体侧(24)的壳体外围侧(26)包围所述切换机构单元(12)，并且

其中，所述切换机构壳体(14)被配置为至少部分敞开的壳体，并包括在第一壳体侧(22)上的开口(28)，所述接触构件(20)通过所述开口(28)能够被从所述切换机构壳体(14)的外部访问。

2.根据权利要求1所述的与温度相关的切换机构，其中，所述接触构件(20)永久地通过所述开口(28)向外突出，或能够与所述双金属速动盘(16)和所述速动弹簧盘(18)一起在所述切换机构壳体(14)内移动，使得在所述切换机构壳体(14)内发生相应移动时，所述接触构件(20)通过所述开口(28)向外突出。

3.根据权利要求1所述的与温度相关的切换机构，其中，所述开口(28)的直径(D₁)小于平行于其测量的所述双金属速动盘(16)的直径(D₂)和/或小于平行于其测量的所述速动弹簧盘(18)的直径(D₂)。

4.根据权利要求1所述的与温度相关的切换机构，其中，所述切换机构壳体(14)包括形成所述壳体外围侧(26)的侧壁(32)，所述侧壁的自由上部(34)弯曲并形成所述第一壳体侧(22)。

5.根据权利要求4所述的与温度相关的切换机构，其中，所述双金属速动盘(16)被配置成在超过响应温度时，从几何稳定的低温构型弹压到几何稳定的高温构型，并且其中，所述双金属速动盘(16)在其低温构型中与所述侧壁(32)的自由上部(34)的内表面(72)间隔开，并在其高温构型中抵靠所述内表面(72)，所述内表面(72)布置在所述切换机构壳体(14)内侧。

6.根据权利要求1所述的与温度相关的切换机构，其中，所述切换机构壳体(14)一件式形成。

7.根据权利要求1所述的与温度相关的切换机构，其中，所述切换机构壳体(14)包括导电材料。

8.根据权利要求1所述的与温度相关的切换机构，其中，所述切换机构壳体(14)包括形成所述第二壳体侧(24)的至少一部分的圆顶形或罐形部分(54)。

9.根据权利要求1所述的与温度相关的切换机构，其中，所述切换机构壳体(14)关于中心轴线(36)旋转对称。

10.根据权利要求8所述的与温度相关的切换机构，其中，所述切换机构壳体(14)关于中心轴线(36)旋转对称，并且其中，所述圆顶形或罐形部分(54)形成所述第二壳体侧(24)的中心布置部分。

11.根据权利要求9所述的与温度相关的切换机构，其中，切换机构(10)关于中心轴线(36)旋转对称。

12.根据权利要求1所述的与温度相关的切换机构，其中，所述双金属速动盘(16)包括第一通孔(42)，并且所述速动弹簧盘(18)包括第二通孔(44)，其中，所述接触构件(20)穿过所述第一通孔(42)和所述第二通孔(44)，其中，所述接触构件(20)还包括径向突出的支撑肩部(48)、布置在所述支撑肩部(48)的第一侧上的第一锁定元件(50)、以及布置在所述支撑肩部(48)的与所述第一侧相对的第二侧上的第二锁定元件(52)，其中，所述双金属速动盘(16)布置在所述第一锁定元件(50)和所述支撑肩部(48)之间，并通过所述第一锁定元件(50)和所述支撑肩部(48)被约束地保持在所述接触构件(20)上，并且其中，所述速动弹簧盘(18)布置在所述第二锁定元件(52)和所述支撑肩部(48)之间，并通过所述第二锁定元件(52)和所述支撑肩部(48)被约束地保持在所述接触构件(20)上。

13.根据权利要求12所述的与温度相关的切换机构，其中，所述第一通孔(42)居中地布置在所述双金属速动盘(16)中，并且其中，所述第二通孔(44)居中地布置在所述速动弹簧盘(18)中。

14.根据权利要求1所述的与温度相关的切换机构，其中，所述双金属速动盘(16)和所述速动弹簧盘(18)各自为圆盘形。

15.一种与温度相关的开关(100)，包括：根据权利要求1-14中任一项所述的与温度相关的切换机构(10)，以及包围所述切换机构(10)并具有第一接触件(70)和第二接触件(71)的开关壳体(56)，其中，所述切换机构(10)被配置成在低于所述双金属速动盘(16)的响应温度时在所述第一接触件(70)和所述第二接触件(71)之间建立电连接，并在超过所述响应温度时中断所述电连接。