CN117438249A - 与温度相关的切换机构、与温度相关的开关以及制造这种与温度相关的切换机构的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于与温度相关的开关的与温度相关的切换机构具有：包括第一通孔的与温度相关的双金属速动盘；包括第二通孔的与温度无关的速动弹簧盘；以及导电接触构件，其包括穿过第一通孔和第二通孔的主体。接触构件包括：从主体径向地突出的支撑肩部；第一锁定元件，其从主体径向地突出并且布置在支撑肩部的第一侧上；以及第二锁定元件，其从主体径向地突出并且布置在支撑肩部的与第一侧相反的第二侧上。速动弹簧盘和与温度相关的双金属速动盘布置在锁定元件和支撑肩部之间，并且分别通过这些部件而被束缚性地但具有间隙地保持在接触构件的主体上。接触构件是一体地形成的，其中，主体一体地连接到支撑肩部、第一锁定元件和第二锁定元件。

Description

与温度相关的切换机构、与温度相关的开关以及制造这种与 温度相关的切换机构的方法

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。本发明还涉及一种具有这种与温度相关的切换机构的与温度相关的开关。此外，本发明涉及一种制造可用于与温度相关的开关的与温度相关的切换机构的方法。

背景技术

原则上已经知道大量的与温度相关的开关。在DE 102011119632B3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用于以主要已知的方式监测装置的温度。为此，使开关与待保护的装置(例如经由它的一个外表面)热接触，使得待保护的装置的温度影响布置在开关内部的切换机构的温度。

开关通常经由连接导线串联电连接到待保护的装置的供电电路中，因此，在低于开关的响应温度的情况下，待保护的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，切换机构布置在开关壳体内部。开关壳体由两个部分组成。它包括下部，该下部通过介于其间的绝缘箔牢固地连接到盖部。布置在开关壳体中的与温度相关的切换机构包括速动弹簧盘(可移动接触构件附接到该速动弹簧盘上)和施加在可移动接触构件上的双金属速动盘。速动弹簧盘将可移动接触构件压靠在布置在盖部上的开关壳体的内部上的固定反向接触件上。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到固定反向接触件中，并从那里流入到盖部中。

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。这通常被构造为由两个、三个或四个具有不同热膨胀系数的互连部件组成的多层有源金属片材部件。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(例如通过滚动)进行连接。

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下具有第一稳定几何构造(低温构造)，在高于双金属速动盘的响应温度的高温下具有第二稳定几何构造(高温构造)。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造迅速变为其高温构造。因此，如果双金属速动盘的温度由于要保护的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，则后者从其低温构造迅速变为其高温构造。因此，双金属速动盘以这样的方式抵靠速动弹簧盘工作，即，它将可移动接触构件从固定反向接触件抬起，从而开关断开并且待保护的装置被关断并且不能进一步被加热。

除非提供复位锁，否则双金属速动盘会迅速恢复到其低温构造，因此，一旦双金属速动盘的温度因待保护装置的冷却而降至双金属速动盘的所谓速动温度以下，开关就会再次闭合。

在其低温构造中，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)即使在多次切换周期之后也不会改变。

在大量与温度相关的开关的情况下，因此，在开关的制造过程中，双金属速动盘优选地作为一个松散的单独零件插入在开关壳体中，其中，双金属速动盘被施加在附接到弹簧速动盘的接触构件上，例如，在其中设置中心通孔。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 102011119632B3已知的开关中，双金属速动盘因此预先(在开关壳体的外部)连接到附接至速动弹簧盘的接触构件。为此，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。结果，不仅速动弹簧盘附接到接触构件，而且双金属速动盘也被束缚性地保持在后者上。

切换机构由双金属速动盘、弹簧速动盘和接触构件组成，因此可以预先制造为半成品，该半成品形成捕获单元，并且可以作为散装材料被单独地存放中。在制造开关时，切换机构可以在一个工作步骤中作为一个捕获单元插入到开关壳体中。这多次简化了开关的生产。

在DE 10 2011 119 632 B3中公开的开关中，速动弹簧盘被熔焊或钎焊到接触构件，以便在两个部件之间建立尽可能好的电接触。然而，已经表明，特别是在作为半成品预制的切换机构的批量存储期间，接触构件和速动弹簧盘之间的熔焊或钎焊装置可能断裂。这样有缺陷的切换机构当然就不能再使用了。

DE 199 19 648 A1也提出了一种与温度相关的开关，该开关的切换机构可以作为半成品而预先被制造。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了一个捕获单元，该捕获单元可以在开关的生产过程中作为一个整体插入到开关壳体中，并且可以作为散装材料预先存放。在该切换机构中，接触构件具有较软金属的护套和较硬金属的导电的芯。双金属速动盘和速动弹簧盘安装到护套，并且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存储期间从接触构件意外地分离。

从DE 29 17 482 A1和DE 10 2007 014 237 A1中已知将切换机构预制造为半成品的另一种可能性。切换机构的捕获单元是经由铆钉将双金属速动盘和弹簧速动盘相互连接来实现的。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器的铆钉螺栓。

尽管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一种机械长期耐受连接，但是铆接连接确实会导致其他缺点。例如，双金属速动盘通常固定到铆钉，这可能导致变形，从而导致双金属速动盘的故障。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种与温度相关的切换机构，该切换机构可以由尽可能少的部件作为半成品简单而廉价地生产，并且可以作为散装材料进行存放，而不会受到导致切换机构中的缺陷的损坏的影响。此外，本发明的目的是提供一种用于生产这种与温度相关的切换机构的方法。

根据本发明，该任务通过根据权利要求1所述的与温度相关的切换机构来完成，该切换机构具有：

-包括第一通孔的与温度相关的双金属速动盘；

-包括第二通孔的与温度无关的速动弹簧盘；和

-导电接触构件，其包括穿过所述第一通孔和所述第二通孔的主体；

其中，所述接触构件包括：

从所述主体径向地突出的支撑肩部；

第一锁定元件，其从所述主体径向地突出并且布置在所述支撑肩部的第一侧上；以及

第二锁定元件，其从所述主体径向地突出并且布置在所述支撑肩部的与所述第一侧相反的第二侧上，

其中，所述与温度相关的双金属速动盘布置在所述第一锁定元件与所述支撑肩部之间，并且通过所述第一锁定元件和所述支撑肩部而被束缚性地但具有间隙地保持在所述接触构件的所述主体上，

其中，所述与温度无关的速动弹簧盘布置在所述第二锁定元件与所述支撑肩部之间，并且通过所述第二锁定元件和所述支撑肩部而被束缚性地但具有间隙地保持在所述接触构件的所述主体上，并且

其中，所述接触构件是一体地形成的，并且所述主体一体地连接到所述支撑肩部、所述第一锁定元件和所述第二锁定元件。

此外，根据权利要求14，通过一种制造与温度相关的切换机构的方法实现了上述目的，所述方法包括以下步骤：

-提供包括第一通孔的与温度相关的双金属速动盘；

-提供包括第二通孔的与温度无关的速动弹簧盘；

-提供导电接触构件，所述导电接触构件包括主体和从所述主体径向地突出的支撑肩部；

-使所述主体穿过所述第一通孔，使得所述双金属速动盘布置在所述支撑肩部的第一侧上；

-使所述主体穿过所述第二通孔，使得所述速动弹簧盘布置在所述支撑肩部的与所述第一侧相反的第二侧上；

-形成布置在所述支撑肩部的第一侧上的所述主体的第一部分以形成第一锁定元件，使得与温度相关的双金属速动盘布置在所述第一锁定元件与所述支撑肩部之间，并且通过所述第一锁定元件和所述支撑肩部而被束缚性地但具有间隙地保持到所述接触构件的所述主体；和

-形成所述主体的布置在所述支撑肩部的第二侧上的第二部分以形成第二锁定元件，使得所述与温度无关的速动弹簧盘布置在所述第二锁定元件和所述支撑肩部之间，并且通过所述第二锁定元件和所述支撑肩部而被束缚性地但具有间隙地保持到所述接触构件的所述主体。

根据本发明的切换机构包括导电接触构件，该导电接触构件穿过分别在双金属速动盘和速动弹簧盘中的通孔。因此，接触构件通过两个速动盘突出。它具有径向地突出的支撑肩部，两个速动盘从相对的侧面靠在该支撑肩部上。布置在该支撑肩部两侧的锁定元件将相应的速动盘被束缚性地保持在支撑肩部和相应的锁定元件之间，但在接触构件上具有间隙。接触构件与双金属速动盘和速动弹簧盘一起因此形成捕获单元，该捕获单元可以预制为半成品并作为散装材料储存，然后在组装开关时可以作为一个单元整体插入到相应的开关壳体中。

用于保持和锁定双金属速动盘和速动弹簧盘的锁定元件整体连接到接触构件的主体。锁定元件是通过形成主体的相应部分而产生的。接触构件因此形成为单件，并且接触构件的主体一体地连接到支撑肩部和两个锁定元件。

总之，接触构件、双金属速动盘和速动弹簧盘可以组合在一起，以形成三部分式切换机构，该机构被实现为捕获单元。这种三部分式设计既具有包含尽可能少的必要部件的优点，又具有切换机构的机械上非常稳定和耐受的设计的优点。

与DE 10 2011 119 632 B3中公开的开关不同地，不会破坏速动弹簧盘和接触构件之间的熔焊或钎焊连接，因为不存在这种连接。

如关于DE 199 19 648 A1所描述的，由于锁定元件的原因，双金属速动盘和/或速动弹簧盘与接触构件的意外分离也是不可能的。

与在DE 10 2007 014 237 A1和DE 29 17 482 A1中公开的开关中实施的铆接连接的两件式设计相比，接触构件的整体设计在机械原因和较低的制造成本方面都是有利的。此外，双金属速动盘和速动弹簧盘通过锁定元件以间隙保持在接触构件的主体上，使得两个速动盘几乎不存在任何不期望的应力和由此产生的变形的可能性。

上述目的由此完全被实现。

根据实施例，第一锁定元件包括：至少一个从主体径向地突出并与其一体地形成的第一保持爪，或从主体径向地突出并围绕主体的圆周的第一凸缘套环。同样，根据该实施例，第二锁定元件包括：至少一个从主体径向地突出并与其一体地形成的第二保持爪，或从主体径向地突出并围绕主体的圆周的第二凸缘套环。

可以为每个锁定元件(第一锁定元件和第二锁定元件)提供一个或多个保持爪。保持爪可以形成主体的单独的圆周部分或者围绕主体的整个圆周。这些保持爪可以被构造为弯曲的或带凸缘的保持爪。

在每种情况下，环形套环代替保持爪也可以用作锁定元件。可以通过将相应地预成型在接触构件的主体上的零件翻边来制造该套环。可替换地，也可以通过在主体中形成的周向切口来制造套环，通过该周向切口，主体的位于径向更外侧的材料径向地向外弯曲并形成套环。

以这种方式，两个速动盘被束缚性地但具有间隙地固定在主体上。这些锁定元件的制造非常简单。因为锁定元件整体地连接到主体，所以锁定元件被构造成在机械上非常稳定的。

根据另一个实施例，布置在支撑肩部的第一侧的接触构件的上侧和布置在支撑肩部的第二侧的接触部件的下侧之间的第一距离大于第一锁定元件和第二锁定元件之间的第二距离。

换句话说，锁定元件布置在接触构件的自由上侧和自由下侧之间的区域中。因此，接触构件能够以其自由上侧和其自由下侧抵靠相应的反向接触件或反向接触件表面而不使锁定元件与反向接触件或者反向接触件表面接触。一方面，这在接触构件和反向接触件或反向接触件表面之间产生精确限定的接触，另一方面，防止对锁定元件的损坏。

根据另一个实施例，双金属速动盘以比速动弹簧盘更大的间隙保持在主体上。

因此，与支撑肩部和第一锁定元件之间的双金属速动盘相比，速动弹簧盘优选地更紧密地夹在支撑肩部与第二锁定元件之间。因此，双金属速动盘相对于接触构件比速动弹簧盘具有更大的移动性。一方面，这保证了速动弹簧盘和接触构件之间尽可能最好的电接触，另一方面，允许双金属速动盘具有足够的移动性，这在其使用寿命方面是有利的。

由于与速动弹簧盘不同，双金属速动盘优选地不用作切换机构的载流部件，因此在双金属速动盘和接触构件之间不需要任何尺寸过紧的夹紧。

根据另一个实施例，切换机构被构造为关于接触构件的纵向轴线旋转对称。

这使得将切换机构插入到开关壳体中变得非常容易。此外，这允许从两个速动盘到接触构件的最佳力传递，该力传递在圆周方向上均匀分布。

根据另一个实施例，第一通孔布置在双金属速动盘的中心处。同样地，第二通孔优选地布置在速动弹簧盘的中心处。

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

在这方面中，“双稳态”是指两个速动盘各自包括两个不同的、稳定的几何构造/位置(此处同义地使用)，其中，双金属速动盘的两个稳定构造/位置与温度有关，而速动弹簧盘的两种稳定构造/位置与温度无关。这具有这样的效果：即，在两个速动盘从一个位置转换到另一个位置之后，它们在各自的位置保持稳定，而没有任何不希望的速回。因此，仅当超过双金属速动盘的响应温度时以及当低于双金属速动盘的复位温度时，切换机构才速动。弹簧速动盘与双金属速动盘卡扣在一起，并迫使其进入到其相应的其他构造/位置。

根据另一个实施例，切换机构还包括切换机构壳体，该切换机构壳体被束缚但有间隙地保持双金属速动盘、速动弹簧盘和接触构件。

不要将此切换机构壳体与典型的开关壳体混淆，典型的开关壳体形成开关的外壳。根据该实施例使用的切换机构壳体是附加壳体，在将切换机构安装在外部开关壳体中之前，切换机构已经可以布置在该附加壳体中。

以这种方式，切换机构已经可以作为半成品预制在切换机构壳体中，然后与切换机构壳体一起插入到开关壳体中。

一方面，切换机构壳体的优点是，切换机构的脆弱部件(诸如双金属速动盘和速动弹簧盘)在储存过程中受到切换机构壳体的保护。另一方面，附加的切换机构壳体使得切换机构能够基本上简化地安装在开关壳体中，因为切换机构壳体已经使得能够对切换机构进行预定位。此外，附加的切换机构壳体允许实现压力非常稳定的开关。

切换机构壳体优选地从第一壳体侧、与第一壳体侧相反的第二壳体侧以及在第一壳体侧和第二壳体侧之间并横向于第一壳体侧和第二壳体侧延伸的壳体圆周侧至少部分地围绕双金属速动盘和速动弹簧盘，该第一壳体侧具有开口，接触构件可通过该开口从切换机构壳体外部接近。

由于接触构件经由上述开口从开关壳体突出，因此，作为接触构件的对应件的固定接触件仍可以布置在开关(外)壳体上。因此，第一电接触可以发生在接触构件与布置在开关壳体上的反向接触件之间。切换机构和同样布置在开关壳体上的第二固定接触件之间的第二电接触可以经由切换机构壳体实现。

切换机构壳体中的开口的直径优选地小于平行于其测量的双金属速动盘的直径。

因此，双金属速动盘被牢固地固定在切换机构壳体中，即使在发生相应振动的情况下也不能从中分离。

切换机构壳体优选地是一体地形成的，并且包括导电材料。特别优选地，切换机构壳体由金属形成。

切换机构壳体优选地用作开关中的载流部件。速动弹簧盘优选地支撑在切换机构壳体的内侧上，使得电流在开关的安装状态和闭合开关位置下从开关的一个端子经由切换机构壳体、速动弹簧盘和接触构件流到开关的另一个端子。

如上所述，本发明不仅涉及切换机构本身，还涉及使用这种与温度相关的切换机构的与温度相关的开关。与温度相关的开关包括围绕切换机构并具有第一电端子和第二电端子的开关(外)壳体，其中，所述切换机构适于在低于所述双金属速动盘的响应温度时在所述第一电端子与第二电端子之间建立电连接，并且适于在超过所述响应温度时断开所述电连接。

应理解的是，在不脱离本发明的范围的情况下，上述特征和以下将要解释的特征不仅可以用于每种情况下指示的组合，还可以用于其他组合或其本身。

附图说明

附图中示出了本发明的示例性实施例，并且将在以下描述中进行更详细的解释。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是根据本发明的第三实施例的与温度相关的切换机构的示意性截面图；

图4是根据本发明的第四实施例的与温度相关的切换机构的示意性截面图；

图5是根据本发明的与温度相关的开关在其低温位置的实施例的示意性截面图；

图6是图5所示的根据本发明的与温度相关的开关的在其高温位置的实施例示意性截面图；和

图7是用于解释根据图2中所示的第二实施例的根据本发明的切换机构的制造步骤的示意图。

具体实施方式

图1-图4示出了根据本发明的切换机构的各种实施例，每个都是示意性截面图。在每种情况下，切换机构整体上用附图标记10来表示。

切换机构10是与温度相关的切换机构。如下面更详细地解释的，切换机构10根据温度在低温位置和高温位置之间切换。在图1-图4中，示出了在每种情况下的切换机构10的低温位置。

开关单元10具有三部分式设计。它包括与温度相关的双金属速动盘12、与温度无关的速动弹簧盘14和接触构件16。双金属速动盘12和速动弹簧盘14被束缚性地保持在接触构件上，但具有间隙。因此，切换机构10可以预制成半成品，然后作为一个完整的单元安装在相应的开关中，如图5和图6所示。由于两个速动盘12、14被束缚性地保持在接触构件16上，所以防止了两个速动盘12、14与接触构件16的无意分离。

两个速动盘12、14优选地是圆盘形，其中每个都包括居中布置的通孔18、20。居中布置在双金属速动盘12中的通孔18被称为第一通孔。布置在速动弹簧盘14中的通孔20被称为第二通孔。

两个速动盘12、14通过其各自的通孔18、20从相反侧施加在接触构件16上。因此，接触构件16在中心点处穿透两个速动盘12、14。接触构件16包括主体22，主体22优选地是实心的并且包括导电材料。该主体22穿过两个通孔18、20。

接触构件16大约在中间(即，大约一半的高度)，包括从主体22径向地突出的支撑肩部24。两个速动盘12、14从相反侧抵靠在该支撑肩部24上。双金属速动盘12布置在支撑肩部24的第一侧上，支撑肩部24形成图1-图4中的上侧。速动弹簧盘14布置在支撑肩部24的与第一侧相反的第二侧上，第一侧形成图1-图4中的下侧。

此外，锁定元件26、28形成在接触构件16上，通过该锁定元件将两个速动盘12、14保持在接触构件16上。两个锁定元件26、28从接触构件16的主体22径向地突出。第一锁定元件26布置在支撑肩部24的第一侧上。第二锁定元件28布置在支撑肩部24的相反的第二侧上。

双金属速动盘12布置在第一锁定元件26和支撑肩部24之间，并且由于第一锁定元件26和支撑肩部24的径向地突出，双金属速动盘12被束缚性地保持在接触构件16的在第一锁定元件26和支撑肩部24之间的主体22上，但具有间隙。

速动弹簧盘14布置在第二锁定元件28和支撑肩部24之间，并且由于第二锁定元件28和支撑肩部24的径向地突出，该弹簧盘14被束缚性地保持在接触构件16的在第二锁定元件28和支承肩部24之间的主体22上，但具有间隙。

接触构件16与支撑肩部24和两个锁定元件26、28形成为单件。换句话说，支撑肩部24和两个锁定元件26、28与接触构件16的主体22一体地形成。

在图1中所示的第一实施例中，两个锁定元件26、28分别被构造为由周向切口30和32形成的周向套环。形成第一锁定元件26的周向套环以一定角度从接触构件16的主体22径向向上突出。形成第二锁定元件28的套环从接触构件16的主体22径向向下倾斜地突出。

通过形成周向切口30或32，两个套环可以相对容易地形成到接触构件16中。在两个速动盘12、14已经用它们的通孔18、20在接触构件16的主体22上滑过之后，切口30、32形成到接触构件16中。

在图2中所示的第二实施例中，锁定元件26、28各自包括至少一个保持爪34或36。两个锁定元件26、28都可以具有在接触构件的整个圆周上延伸的径向圆周保持爪34、36。这样的圆周保持爪形成与图1中所示的套环非常相似的锁定元件。

可替代地，两个锁定元件26、28可以各自包括多个这样的保持爪34、36，这些保持爪在接触构件16上沿周向彼此间隔开。然后，在这些单独的、周向分布的保持爪之间存在中间空间。

无论两个保持爪34、36是各自在接触构件的整个圆周上连续延伸，还是具有分布在圆周上的多个爪元件，保持爪34、36都优选地通过形成或卷边相应预成型的爪元件来制造。该制造过程的一部分如图7中所示。

图7特别示出了下部保持爪36的翻边，该下部保持爪36随后形成第二锁定元件28，其用于将速动弹簧盘14紧固到接触构件16。在初始状态下，预成型的保持爪34、36分别在轴向方向上从主体22向上和向下突出。它们通过合适的冲压柱塞38进行翻边。该冲压柱塞38在其径向外端处具有周向布置的斜面40，冲压柱塞38利用该斜面在成形过程中接触保持爪36。作为按压柱塞38的对应物的相对保持器42从相反侧按压到接触构件16的支撑肩部24上。保持爪36因此通过冲压柱塞38而弯曲或翻边。这在图7中用箭头44表示。在该过程中，速动弹簧盘14优选地搁置在径向圆周支承表面46上。

双金属速动盘12以相同的方式安装和固定。为此，接触构件16与附接于其上的速动弹簧盘14一起绕垂直于片材平面对齐的轴线转动180°，并且双金属速动盘在接触构件16的主体22上滑动，使得其与速动弹簧盘14相比布置在支撑肩部24的相反侧。保持爪34然后可以借助于相同的冲压柱塞38径向地向外弯曲，使得其最终也固定到接触构件16。

接触构件16的主体22优选地在其上侧48处为凸起形状。接触构件16优选地被构造成使得接触构件16的上侧48和下侧50之间的距离d₁大于第一锁定元件26和第二锁定元件28之间的距离d₂。

优选地，至少接触构件16的上侧48相对于第一锁定元件26向上突出。这是特别有利的，因为接触构件16的上侧48与相应的反向接触件接触，并且锁定元件26、28不会引起与反向接触件的碰撞。

此外，如果双金属速动盘12以比速动弹簧盘14更大的间隙保持在接触构件16上，则切换机构10的功能是有利的。这保证了双金属速动盘12的足够自由的运动。同时，在速动弹簧盘14和接触构件16之间稍小的间隙保证了这两个部件之间的最佳可能的电接触。

图3和图4示出了根据本发明的切换机构10的进一步实施例。双金属速动盘12、速动弹簧盘14和接触构件16的构造与图1中所示的实施例相同。除此之外，根据图3和图4中所示的实施例的切换机构10包括切换机构壳体52。在该切换机构壳体52中，由双金属速动盘12、弹簧速动盘14和接触构件16组成的单元被束缚性地保持但具有间隙。

切换机构壳体52至少部分地从第一壳体侧54、与第一壳体侧54相反的第二壳体侧56以及在第一壳体侧54和第二壳体侧56之间并且横向于第一壳体侧54和第二壳体侧56延伸的壳体外围侧58包围双金属速动盘12和速动弹簧盘14。开口60设置在切换机构壳体52中的第一壳体侧54上，可通过该开口从切换机构壳体52的外部接近接触构件16。

开口60的直径D₁小于平行于其测量的双金属速动盘12的直径D₂。因此，尽管接触构件16可通过开口60从外部接近，但是双金属速动盘12不能从切换机构壳体52分离。

切换机构壳体52优选地形成为单件，并且由导电材料(例如金属)组成。切换机构10优选地关于接触构件16的纵向轴线62旋转对称，包括以及不包括切换机构壳体52。

图3和图4中所示的切换机构10的两个实施例在切换机构壳体52的形状上基本不同。虽然在图4中所示出的实施例中，布置在第二壳体侧56上的底部64在截面上具有弓形构造并形成一种凸起的圆顶，但在图3所示的实施例中的底部64具有基本上板状的构造并且在中央部分中具有杯形凸起66。

当然，切换机构壳体52的其他形状也是可能的。然而，重要的是，当速动盘12、14从图3和图4所示的位置转变时，接触构件16可以在切换机构壳体52内向下移动。其原因尤其可以从以下对图5和图6中所示的与温度相关的开关的功能的解释中看出。

在图5和图6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分别以示意性截面图示出。该开关在其整体上用附图标记100表示。

图5示出了开关100的低温位置。图6示出了开关100的高温位置。

根据图5和图6中所示的实施例，开关100包括开关壳体68，开关壳体68用作切换机构10的外壳。切换机构10与其切换机构壳体52一起插入到开关壳体68中。切换机构10对应于图3中所示的实施例。然而，可以理解的是，图4中所示的切换机构也可以以等效的形式插入到开关100的开关壳体68中。同样，例如，如图1和图2所示，在不改变开关100的基本功能的情况下，也可以将没有切换机构壳体52的切换机构10插入到开关100的开关壳体68中。

开关壳体68包括罐状下部70和通过折叠或翻边的边缘74固定到下部70的盖部72。

在图5和图6所示的实施例中，下部70和盖部72均由导电材料形成，优选金属。绝缘箔76布置在下部70和盖部72之间。绝缘箔76提供下部70相对于盖部72的电绝缘。同样地，绝缘箔76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。

由于本实施例中的下部70和盖部72均由导电材料制成，所以可以经由其外表面与待保护的电气装置建立热接触。外表面还用作开关100的外部电连接。例如，盖部72的外表面71可以用作第一电端子，而下部70的外表面73可以用作第二电端子。

如图5和图6所示，可以在盖部72的外侧上布置另一绝缘层78。

切换机构10布置成被夹在下部70和盖部72之间。间隔环80用于定位切换机构10，切换机构壳体52周向地靠置在间隔环80上。特别重要的是，接触构件16相对于反向接触件82对准，该反向接触件布置在盖部件72的内侧上。该反向接触件82在本文中也被称为第一固定接触件。下部70的内侧75用作第二固定接触件。

在图5所示的位置，开关100处于其低温位置，其中，与温度无关的速动弹簧盘14处于其第一构造，与温度相关的双金属速动盘12处于其低温构造。由此，速动弹簧盘14将接触构件16压靠在反向接触件82上，并且开关100因此处于其闭合位置；在该闭合位置，经由接触构件16和速动弹簧盘14在第一固定接触件82和第二固定接触件75之间建立导电连接。接触构件16和第一固定接触件82之间的接触压力由速动弹簧盘14提供。相反，双金属速动盘12在这种状态下实际上是无力的。

如果待保护装置的温度以及开关100的温度，以及布置在其中的双金属速动盘12的温度，现在增加到双金属速动盘12的切换温度，或者高于该切换温度，后者从其如图5所示的凸形低温构造迅速转变为如图6所示的凹形高温构造。在该转变过程中，双金属速动盘12的外边缘抵靠开关壳体52的第一壳体侧54。双金属速动盘12通过其中心向下拉动可移动接触构件16，并且将可移动接触构件16提升远离第一固定接触件82。这同时使得速动弹簧盘14在其中心处向下弯曲，使得速动弹簧盘14从图5所示的第一稳定几何构造转变到图6所示的第二稳定几何构造。图6示出了开关100的高温位置；在该高温位置，开关100处于断开状态。电路因此中断。

除非切换机构10包括切换机构壳体52，否则在切换机构100的高温位置，双金属速动盘12通过插入的绝缘箔76支撑在盖部72上。

当所要保护的装置以及因此包括双金属速动盘12的开关100再次冷却时，当达到重置温度时，双金属速动盘12迅速回到其低温位置，例如，如图5所示，重置温度也称为快回温度。因此，可以实现可逆的切换行为。

当然，一旦开关已经切换到高温位置，也可以通过相应的锁定机构防止开关切换回来。从现有技术中已经知道大量这样的锁定机构，其特别用于要防止切换回来的一次性开关。

最后，应该注意的是，根据本发明的切换机构10，例如图1-图4中所示出的，在各种实施例中，也可以用于与温度相关的开关的其他类型的开关中。图5和图6仅示出了与温度相关的开关的一种可能设计，其中，可以使用根据本发明的切换机构10。

Claims (14)

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：

-包括第一通孔(18)的与温度相关的双金属速动盘(12)；

-包括第二通孔(20)的与温度无关的速动弹簧盘(14)；和

-导电接触构件(16)，其包括穿过所述第一通孔(18)和所述第二通孔(20)的主体(22)；

其中，所述接触构件(16)包括：

从所述主体(22)径向地突出的支撑肩部(24)；

第一锁定元件(26)，其从所述主体(22)径向地突出并且布置在所述支撑肩部(24)的第一侧上；以及

第二锁定元件(28)，其从所述主体(22)径向地突出并且布置在所述支撑肩部(24)的与所述第一侧相反的第二侧上，

其中，所述与温度相关的双金属速动盘(12)布置在所述第一锁定元件(26)与所述支撑肩部(24)之间，并且通过所述第一锁定元件(26)和所述支撑肩部(24)而被束缚性地但具有间隙地保持在所述接触构件(16)的所述主体(22)上，

其中，所述与温度无关的速动弹簧盘(14)布置在所述第二锁定元件(28)与所述支撑肩部(14)之间，并且通过所述第二锁定元件(28)和所述支撑肩部(24)而被束缚性地但具有间隙地保持在所述接触构件(16)的所述主体(22)上，并且

其中，所述接触构件是一体地形成的，并且所述主体(22)一体地连接到所述支撑肩部(24)、所述第一锁定元件(26)和所述第二锁定元件(28)。

2.根据权利要求1所述的与温度相关的切换机构，其中，

所述第一锁定元件(26)包括：

至少一个第一保持爪(34)，其从所述主体(22)径向地突出并与所述主体一体地形成；或者

第一套环，其从所述主体(22)径向地突出并围绕所述主体(22)的圆周，并且其中，

所述第二锁定元件(28)包括：

至少一个第二保持爪(36)，其从所述主体(22)径向地突出并与所述主体一体地形成；或者

第二套环，其从所述主体(22)径向地突出并围绕所述主体(22)的圆周。

3.根据权利要求1所述的与温度相关的切换机构，其中，布置在所述支撑肩部(24)的第一侧上的所述接触构件(16)的上侧(48)与布置在所述支撑肩部(24)的第二侧上的接触构件(16)的下侧(50)之间的第一距离(d₁)大于所述第一锁定元件(26)与所述第二锁定元件(28)之间的第二距离(d₂)。

4.根据权利要求1所述的与温度相关的切换机构，其中，所述双金属速动盘(12)以比所述速动弹簧盘(14)大的间隙保持在所述主体(22)上。

5.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(10)被构造成关于所述接触构件(16)的纵向轴线(62)旋转对称。

6.根据权利要求1所述的与温度相关的切换机构，其中，所述第一通孔(18)居中地布置在所述双金属速动盘(12)中，并且其中，所述第二通孔(20)居中地布置在所述速动弹簧盘(14)中。

7.根据权利要求1所述的与温度相关的切换机构，其中，所述双金属速动盘(12)和所述速动弹簧盘(14)都是圆盘形的。

8.根据权利要求1所述的与温度相关的切换机构，其中，所述速动弹簧盘(14)被构造为具有两种与温度无关的稳定几何构造的双稳态速动弹簧盘(14)，并且其中，所述双金属速动盘(12)被构造为具有两种与温度相关的稳定几何构造的双稳态双金属速动盘(12)。

9.根据权利要求1所述的与温度相关的切换机构，其具有切换机构壳体(52)，所述切换机构壳体束缚性地但具有间隙地保持所述双金属速动盘(12)、所述速动弹簧盘(14)和所述接触构件(16)。

10.根据权利要求9所述的与温度相关的切换机构，其中，所述切换机构壳体(52)从第一壳体侧(54)、与所述第一壳体侧(54)相反的第二壳体侧(56)、在所述第一壳体侧与所述第二壳体侧之间并且横向于所述第一壳体侧和所述第二壳体侧延伸的壳体外围侧(58)围绕所述双金属速动盘(12)和所述速动弹簧盘(14)，

所述第一壳体侧(54)具有开口(60)，通过所述开口能够从所述切换机构壳体(52)的外部接近所述接触构件(16)。

11.根据权利要求10所述的与温度相关的切换机构，其中，所述开口(60)的直径(D₁)小于所述双金属速动盘(12)的平行于所述开口测量的直径(D₂)。

12.根据权利要求9所述的与温度相关的切换机构，其中，所述切换机构壳体(52)是一体地形成的并且包括导电材料。

13.一种与温度相关的开关(100)，包括根据权利要求1至12中任一项所述的与温度相关的切换机构(10)以及开关壳体(68)，所述开关壳体围绕所述切换机构(10)并且包括第一电端子(71)和第二电端子(73)，其中，所述切换机构(10)被构造为在低于所述双金属速动盘(12)的响应温度的情况下在所述第一电端子(71)和所述第二电端子(73)之间建立电连接并且在超过所述响应温度的情况下中断所述电连接。

14.一种制造与温度相关的切换机构(10)的方法，包括：

-提供包括第一通孔(18)的与温度相关的双金属速动盘(12)；

-提供包括第二通孔(20)的与温度无关的速动弹簧盘(14)；

-提供导电接触构件(16)，所述导电接触构件包括主体(22)和从所述主体(22)径向地突出的支撑肩部(24)；

-使所述主体(22)穿过所述第一通孔(18)，使得所述双金属速动盘(12)布置在所述支撑肩部(24)的第一侧上；

-使所述主体(22)穿过所述第二通孔(20)，使得所述速动弹簧盘(14)布置在所述支撑肩部(24)的与所述第一侧相反的第二侧上；

-形成布置在所述支撑肩部(24)的第一侧上的所述主体(22)的第一部分以形成第一锁定元件(26)，使得与温度相关的双金属速动盘(12)布置在所述第一锁定元件(26)与所述支撑肩部(24)之间，并且通过所述第一锁定元件(26)和所述支撑肩部(24)而被束缚性地但具有间隙地保持到所述接触构件(16)的所述主体(22)；和

-形成所述主体(22)的布置在所述支撑肩部(24)的第二侧上的第二部分以形成第二锁定元件(28)，使得所述与温度无关的速动弹簧盘(14)布置在所述第二锁定元件(28)和所述支撑肩部(24)之间，并且通过所述第二锁定元件(28)和所述支撑肩部(24)而被束缚性地但具有间隙地保持到所述接触构件(16)的所述主体。