CN117594383A - 温度相关开关 - Google Patents
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Abstract
温度相关开关,包括温度相关切换机构,温度相关切换机构有切换机构单元,其包括被联接到双金属快动盘的可动接触部分,温度相关切换机构有切换机构壳体,切换机构单元布置且捕获保持在切换机构壳体中。开关包括开关壳体,切换机构壳体布置且捕获保持在开关壳体中,开关壳体包括充当与可动接触部分的配合接触件的固定接触部分。切换机构壳体包括导电第一基体,切换机构被配置成,在双金属快动盘的响应温度以下将开关保持在低温位置中,在超过响应温度时使开关进入高温位置,在低温位置中切换机构经可动接触部分在第一基体与固定接触部分之间建立第一电连接,在高温位置中切换机构中断第一电连接。开关还包括与第一电连接并联地电连接的PTC部件。
Description
技术领域
本发明涉及一种温度相关开关。
背景技术
原理上已知多种温度相关开关。在DE 10 2013 102 006 A1中披露了一种示例性温度相关开关。
这种类型的温度相关开关以本身已知的方式用于对装置的温度进行监测。为此目的,例如,所述开关经由其多个外表面中的一个外表面而与待保护的装置成热接触,并且因此待保护的装置的温度影响被布置在所述开关内的所述切换机构的温度。
这里,所述开关通常经由多个连接线以串联方式电连接到待保护的装置的供电电流电路,并且因此,在低于所述开关的响应温度时,待保护的装置的供电电流流动通过所述开关。
从DE 10 2013 102 006 A1已知的所述开关包括开关壳体,切换机构被气密地密封在所述开关壳体的内部。所述开关壳体由两部分构成。它包括由导电材料组成的下部部分和由绝缘材料或PTC热敏电阻材料(PTC材料)制成的盖部分。所述盖部分被插入到所述下部部分中并且由所述下部部分的上部弯曲边缘保持。所述切换机构被夹持在所述盖部分与所述下部部分之间。当制造所述开关时,首先将所述切换机构宽松地插入到所述下部部分中。然后,所述盖部分被放置在其上,并且被牢固地连接到所述下部部分。
被布置在所述开关壳体中的温度相关切换机构包括双金属快动盘,所述双金属快动盘被紧固到可动接触部分。所述双金属快动盘负责所述开关的温度相关切换行为。它确保在低温的情况下,所述切换机构在所述切换机构的所述可动接触部分与固定接触部分之间建立导电连接,所述固定接触部分被布置在盖部分上并且充当对于所述可动接触部分的配合接触件。相比之下,在较高的温度的情况下,所述双金属快动盘通过确保所述可动接触部分被抬升离开所述固定接触部分来中断这种电接触。
所述双金属快动盘通常被形成为多层的、活动的、片状部件,其由具有不同热膨胀系数的两个、三个或四个相互连接的部件部分组成。在这种类型的双金属快动盘的情况下,金属和金属合金的各个层的连接通常是整体结合或形状配合的,并且例如通过轧制来实现。
这种类型的双金属快动盘具有在低于所述双金属快动盘的所述响应温度的低温的情况下的第一稳定几何配置(低温配置)、以及在高于所述双金属快动盘的所述响应温度的高温的情况下的第二稳定几何配置(高温配置)。所述双金属快动盘根据温度以滞后方式从其低温配置跳到其高温配置。这个过程通常被称为“快切(snapping-over)”,这也是术语“快动盘”的原因。
如果没有提供切回锁即没有提供回位锁定,则所述双金属快动盘迅速返回到其低温配置中,且结果是,由于待保护的装置的冷却,当所述双金属快动盘的温度降至所述双金属快动盘的所谓的弹回温度以下时,则所述开关就被再次闭合。
然而,取决于应用,这种切回可能是不期望的。出于安全原因,例如,可能需要配置所述开关,使得当所述待保护的装置再次冷却时,在所述开关的温度引发的断开之后,所述开关不会再次自动闭合。例如,所述开关旨在仅在待保护的装置不仅已被冷却而且已经从电源完全地移除之后才能够再次闭合。
对于这种情况,已经开发了所谓的自保持功能。对于从DE 102013 102 006A1已知的开关,这种自保持或自保持功能是由以下事实引起的:所述开关的盖部分由PTC材料(正温度系数热敏电阻或PTC热敏电阻)制成。
只要开关处于其低温位置中并且闭合,则没有电流流动通过作为并联电阻器而被连接的PTC材料。然而,当所述开关断开时,低的自保持电流流动通过并联电阻器,这加热后者并且确保所述开关保持在高于所述双金属快动盘的响应温度的温度。这里的所述自保持电流非常低,以至于待保护的电气装置不会遭受任何进一步的损坏,并且因此它可以冷却。由PTC元件引起的自保持电阻防止了开关本身也再次冷却并且相对应地再次接通,这在没有并联电阻的情况下将会导致待保护的电气装置的反复接通和切断。
从DE 10 2013 102 006 A1已知的所述开关具有制造相关的缺点。此缺点是由于以下事实:所述双金属快动盘与所述可动接触部分一起作为松散的单独部分被插入到所述开关壳体中。只有通过闭合所述开关壳体,则所述双金属快动盘被固定在其位置中,并且其位置相对于所述切换机构的其它部件而被限定。然而,单独地使用所述双金属快动盘的这种开关的位置已经被证明是相对繁琐的,因为用于将所述切换机构插入到所述开关壳体中需要多个步骤。
此外,切换机构或切换机构的各个部分的储存是繁琐的。例如,切换机构的各个部件的散装材料储存几乎不值得考虑,因为所述各个部件(尤其是所述双金属快动盘)相对容易受到损坏。如果在储存期间发生这种损坏,则通常仅当组装所述开关时才检测到所述切换机构的所得到的故障,因为事先几乎不可能对所述切换机构进行功能测试。
发明内容
因此,本发明的目的是提供一种具有自保持功能的温度相关开关,其整体上更容易生产。除其它事项外,将会期望的是若所述切换机构可以作为半成品预先被生产而在过程中不会易于受到损坏。也将会期望的是,即使在所述切换机构最终安装在所述开关中之前也可以利用所述切换机构执行功能测试。此外,所述开关旨在能够相对容易地安装,具有较低的总高度,并且是压力稳定的。
根据本发明,此目的由温度相关开关来实现,所述温度相关开关包括以下部件:
-温度相关切换机构,所述温度相关切换机构具有切换机构单元,所述切换机构单元包括被联接到双金属快动盘的可动接触部分,并且所述温度相关切换机构具有切换机构壳体,所述切换机构单元被布置并且以捕获的方式被保持在所述切换机构壳体中;和
-开关壳体,所述切换机构壳体被布置并且以捕获的方式被保持在所述开关壳体中,其中,所述开关壳体包括固定接触部分,所述固定接触部分充当与所述可动接触部分的配合接触件;
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反的第二壳体侧、以及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周向侧围绕所述切换机构单元,并且在所述第一壳体侧上包括开口,所述可动接触部分通过所述开口与所述固定接触部分相互作用,
其中,所述切换机构壳体包括导电的第一基体,并且所述切换机构被配置成,在所述双金属快动盘的响应温度以下将所述开关保持在低温位置中,并且在超过所述响应温度的情况下使所述开关进入高温位置,在所述低温位置中所述切换机构经由所述可动接触部分在所述第一基体与所述固定接触部分之间建立第一电连接,在所述高温位置中所述切换机构中断所述第一电连接,并且
其中,所述开关还包括PTC部件,所述PTC部件与所述第一电连接并联地电连接。
与从DE 10 2013 102 006 A1已知的开关类似,根据本发明的开关也包括PTC部件(PTC热敏电阻部件),所述PTC部件与所述切换机构单元并联地电连接。更具体地,所述PTC部件与第一电连接并联地电连接,所述第一电连接由所述切换机构在所述开关的低温位置中产生。因而,所述PTC部件实现所述开关的自保持功能,所述自保持功能在一次温度引发的断开之后,将所述开关保持在其高温位置中,在所述高温位置中所述切换机构中断所述第一电连接,即使当待由所述切换机构保护的装置再次冷却时也是如此。在所述开关的高温位置,电流即流动通过PTC部件,由此使PTC部件发热。与从DE 10 2013 102 006A1已知的开关一样,所产生的热量导致所述切换机构不冷却,并且因此也不再次闭合所述开关或使所述开关进入其低温位置。
然而,与从DE 10 2013 102 006 A1已知的开关相比,根据本发明的开关被更简单得多地构造。特别地,因而可以更容易地以更少的步骤实现其安装。
根据本发明的开关包括切换机构,所述切换机构包括额外的切换机构壳体,包括双金属快动盘和可动接触部分的所述切换机构单元被以捕获的方式保持在所述额外的切换机构壳体中。所述切换机构壳体围绕所述切换机构单元,即从第一壳体侧以及从与所述第一壳体侧相反的第二壳体侧两者、以及还从在第一壳体侧第二壳体侧之间并且横向于第一壳体侧和第二壳体侧延伸的壳体周向侧围绕所述切换机构单元。因而,在每种情况下,所述切换机构壳体从所有六个空间方向至少部分地围绕所述切换机构单元,并且因此所述切换机构不能从所述切换机构壳体中掉出。
因此,切换机构(所述切换机构包括所述切换机构单元并且包括围绕所述切换机构单元的切换机构壳体)可以在被插入到所述开关壳体中之前作为半成品预先被生产。作为半成品预先生产的所述切换机构可以作为散装材料而被储存。在这种散装材料储存期间,所述切换机构单元的各种部件,,特别是所述双金属快动盘和所述可动接触部件,受到所述切换机构壳体的保护。由于切换机构单元的各种部件被牢固地封装在所述切换机构壳体中,则在散装材料储存期间对这些各种部件的损坏基本上被排除。
然而,所述切换机构壳体不仅提供了布置在其中的所述切换机构单元的安全储存的优点;它也能够实现一种生产温度相关开关的基本上简单的方式。与常规的开关壳体不同,当前额外地设置的所述切换机构壳体不是其中所述切换机构被气密地密封的闭合壳体,而是部分地敞开的壳体,其包括第一壳体侧上的开口,通过该开口可从所述切换机构壳体外接近所述可动接触部分。因而,所述切换机构可以与所述切换机构壳体一起作为一单元被插入到形成最终的开关壳体的简单构造的环绕开关壳体中。
在温度相关开关的生产中,根据本发明的切换机构及其切换机构壳体因而可以首先作为半成品预先被生产,且然后作为整体被插入到所述开关壳体中。这不仅极大地简化了所述切换机构的储存,而且极大地简化了温度相关开关的生产。
如已经提到的,所述切换机构壳体是部分地敞开的壳体。虽然所述切换机构壳体的第二壳体侧和壳体周向侧优选地为各自闭合的壳体侧,但是由于前述开口,则第一壳体侧仅为部分地闭合的或部分地敞开的壳体侧。
所述切换机构壳体的部分地敞开的第一壳体侧被所述开关壳体遮蔽,所述开关壳体充当所述开关的下部部分。所述可动接触部分通过所述切换机构壳体中的所述开口直接地与被布置在所述开关壳体上的所述固定接触部分相互作用。在所述开关的低温位置中,所述可动接触部分通过所述切换机构壳体中的开口与所述固定接触部分接触。
总的来说,这因而导致了由相对少的部件简单地构造的开关,并且可以在相对较少的工作步骤中被生产。所述开关中所使用的所述切换机构可以与所述切换机构壳体一起预先被生产并且作为散装材料而被储存。所述开关的由所述开关壳体和所述切换机构壳体所构造的壳体是相对压力稳定的,并且仍然可以是相对紧凑/节省空间的。PTC部件被用于实现所述开关的自保持功能,从而防止所述开关在一次切换入高温位置之后切回到所述开关的低温位置,只要将电压施加到所述开关或施加到待由所述开关保护的装置。
上述目的因而被完全地实现。
根据一个实施例,所述PTC部件被布置在所述开关壳体中。
这不仅具有紧凑的开关设计的优点,而且还具有PTC部件因此以理想地受保护的方式被布置在所述开关内的优点。
根据另外的实施例,所述开关壳体包括导电的第二基体,所述导电的第二基体经由所述PTC部件而被连接到所述第一基体,其中,所述第二基体围绕所述切换机构壳体的所述第一壳体侧和所述壳体周向侧。
所述切换机构壳体优选地由导电材料构成。换句话说,所述第一基体优选地形成所述切换机构壳体。
所述开关壳体优选地由导电材料组成。换句话说,所述第二基体优选地形成所述开关壳体。
因而,所述开关壳体和所述切换机构壳体两者都可以充当所述开关的外部电连接。只要所述开关处于其低温位置中,则电流就经由所述切换机构从所述开关壳体流动到所述切换机构壳体,或反之亦然,经由所述切换机构从所述切换机构壳体流动到所述开关壳体。
当所述开关断开即处于所述开关的高温位置中时,所述第一电连接被所述切换机构中断,并且因此所述开关壳体与所述切换机构壳体之间的电流只能流动经过PTC元件。
由于在这种情况下所述PTC部件已经被加热,则它具有相对高的电阻,并且因此只有非常低的自保持电流可以流动通过所述PTC部件并且因而通过所述开关。同时,所述PTC部件继续加热,从而使得所述开关被保持在其高温位置。
根据另外的实施例,所述切换机构壳体的所述第一壳体侧邻接所述PTC部件。
优选地,所述切换机构壳体使其第一壳体侧从上方搁置在所述PTC部件上。所述PTC部件形成中间层,所述中间层被布置在所述切换机构壳体与所述开关壳体之间。这确保了所述开关的非常紧凑和极其压力稳定的设计。
根据另外的实施例,所述切换机构壳体的导电的第一基体形成所述切换机构壳体的所述第二壳体侧的至少一部分。所述第二壳体侧的这个部分形成所述开关的可自由进入的外侧。
当所述开关被完全地安装时,所述第一基体的形成所述切换机构壳体的第二壳体侧的一部分的前述部分不被所述开关壳体围绕。因而,所述切换机构壳体的这个部分可以用作所述开关的直接电气外部连接表面。
所述切换机构壳体的所述第一基体的前述部分(其形成所述开关的可自由进入的外侧)优选地包括向外拱起的、圆顶或罐形部分。所述切换机构壳体的这个圆顶或罐形部分优选地至少部分地从所述开关壳体突出。在这一点,术语“向外拱起的”意味着从所述开关壳体的视角,即从所述开关壳体的内部,圆顶或罐形部分向外拱起。所述开关的外侧在这一点是凸形地拱起的。
所述切换机构壳体的这种实施例使所述开关具有极高的压力稳定性。此外,圆顶或罐形部分可以非常容易地用作所述开关的外部连接表面。
根据另外的实施例,所述切换机构壳体被一体地形成为整体件。
因而,所述切换机构壳体以可想象到的简单方式仅由一个部分构造。它优选地由金属组成。这种金属形成所述导电的第一基体,所述导电的第一基体从所有侧至少部分地围绕所述切换机构单元并且包括在所述第一壳体侧上的前述开口。
根据另外的实施例,所述温度相关开关还包括绝缘体,所述绝缘体被布置在所述第一基体与所述第二基体之间并且位于所述第一基体和所述第二基体上。
此绝缘体使两个基体彼此电绝缘。所述绝缘体确保在所述开关的低温位置中经由所述切换机构单元在两个基体之间建立导电连接。在所述开关的高温位置中,两个导电基体仅经由PTC部件彼此连接,否则彼此电隔离。
根据另外的实施例,所述绝缘体包括环形体,所述环形体以其内侧位于所述切换机构壳体的壳体周向侧上,并且以其外侧位于所述开关壳体的内周向表面上。
优选地,所述绝缘体是环形体。如在俯视图中观察的,此环形体可以被配置呈圆环形状。然而,当在俯视图中观察时,所述环形体原则上也可以具有多边形外轮廓。
因此,术语“环形体”应被理解为一般含义。它指的是在周向侧具有闭合轮廓的任何物体。例如,如在俯视图中观察的所述外轮廓因而也可以是椭圆形或具有任何自由形式。所述环形体不一定必须是空心圆筒形或环形,虽然这是优选的。
将绝缘体设计为环形体的优点在于,所述绝缘体围绕整个圆周将所述切换机构壳体与所述开关壳体电绝缘。此外,这样的环形体可以用节省空间的方式被布置在所述开关壳体中。此外,环形体优选地是实心的,并且因此所述绝缘体形成所述开关的在机械方面稳定的部件,其也可以用于支撑所述开关的其它部件,并且在所述开关的安装期间易于操作。因而,所述绝缘体的环形体也自动地确保所述切换机构(特别是相关联的可动接触部分)相对于所述固定接触部分的正确对准,所述固定接触部分被布置在所述开关壳体上。
所述绝缘体的环形体优选地以其底侧位于所述PTC部件上。在所述开关的安装期间,在所述切换机构壳体被插入到所述开关壳体中之前,则上述绝缘体的环形体优选地被放置在上述PTC部件上。如已经提到的,它确保了在安装期间上述切换机构壳体相对于上述开关壳体被正确地对准。
根据另外的实施例,所述开口的直径小于平行于其而测量的所述双金属快动盘的直径。
因而,所述双金属快动盘被牢固地保持在所述切换机构壳体中,并且即使发生相对应的晃动,也不能从其拆卸。
根据另外的实施例,所述双金属快动盘被配置成当超过所述响应温度时从几何稳定的低温配置快切到几何稳定的高温配置,其中,所述双金属快动盘以其高温配置被支撑在支撑表面上,所述支撑表面被布置在所述切换机构壳体的所述第一壳体侧上并且被形成在所述第一基体上,并且在该过程中使所述可动接触部分保持与所述固定接触相距一距离。
由于根据本发明的所述切换机构单元被封装在所述切换机构壳体中,并且所述双金属快动盘在其高温配置中被支撑在所述切换机构壳体内的所述支撑表面上,则当所述切换机构作为半成品预先被生产时,即,甚至在所述切换机构被安装在所述开关壳体中并且所述开关被完全地安装之前,也已经可以执行所述切换机构的功能测试。即,所述双金属快动盘随后已经可以在所述切换机构壳体内采用其两种温度相关配置。
这在常规开关的情况下是不可能的,因为所述双金属快动盘在其高温配置中由于没有现在专门设置的切换机构壳体而被支撑在所述开关壳体上,并且因此只有当所述开关被完全地安装时才可能进行功能测试。
根据另外的实施例,所述切换机构单元还包括快动弹簧盘,所述快动弹簧盘被联接到所述可动接触部并且在所述开关的所述低温位置中被支撑在被布置于所述切换机构壳体的内部中的所述第二壳体侧上的内表面上。所述内表面优选地是所述切换机构壳体的导电的第一基体的内表面。
额外设置这种快动弹簧盘特别具有这样的优点,即所述双金属快动盘因而减轻了负载。在开关的低温位置中,即当电流电路经由所述开关而被闭合时,根据本实施例,所述快动弹簧盘用作活动部件。另一方面,所述双金属快动盘则不是活动部件。
另外,在所述开关的低温位置中,所述快动弹簧盘产生闭合压力,利用所述闭合压力,则上述可动接触部分被挤压抵靠所述固定接触部分。另一方面,所述双金属快动盘几乎可以在没有任何力的情况下被安装在所述开关的低温位置中。这对于所述双金属快动盘的使用寿命具有积极的影响,并且确保了切换点(即所述双金属快动盘的所述响应温度)即使在多次切换循环之后也不会改变。
根据另外的实施例,在所述切换机构壳体与所述开关壳体之间在周向延伸的中间空间被填充有绝缘化合物。优选地,所述绝缘化合物是用于浇注介于所述切换机构壳体与所述开关壳体之间的中间空间的漆。
这非常良好地密封了所述切换机构所处于的所述开关的内部。此外,绝缘且密封的化合物确保所述切换机构壳体在所述开关壳体中的以机械方式稳定的紧固。
应理解,上文所提及的特征以及还将要在下文中论述的特征不仅可以被用于分别地指定的组合中,而且也可以被用于其它组合中或被单独地使用,而不脱离本发明的范围。
附图说明
本发明的示例性实施例在附图中图示,并且将在下面的说明书中更详细地解释。在附图中:
图1示出了根据本发明的示例性实施例的温度相关开关的示意性截面图,所示出的开关处于其低温位置;以及
图2示出了图1中所示的所述开关的示意性截面图,所示出的开关处于其高温位置。
具体实施方式
图1至图2以示意性截面图示出了根据本发明的所述开关的在每种情况下的示例性实施例。其中在每种情况下所述开关都以其整体的方式由附图标记100标识。
所述开关100包括温度相关切换机构10,所述温度相关切换机构被布置在导电开关壳体12中。
切换机构10包括功能切换机构单元14和围绕所述切换机构单元14的切换机构壳体16。所述切换机构壳体16从所有六个空间方向至少部分地围绕所述切换机构单元14。
如下面详细解释的,所述切换机构壳体16是部分地敞开的壳体,并且因此所述切换机构单元14可以从所述切换机构壳体16外部分从至少一个空间方向(优选地仅从一个空间方向)接近。
由于所述切换机构壳体16从所有六个空间方向至少部分地围绕所述切换机构单元14,则所述切换机构单元14被以捕获的方式保持在所述切换机构壳体16中。因此,所述切换机构单元14不能从所述切换机构壳体16拆卸。
只要所述切换机构10不被安装在所述开关100或其开关壳体12中,则优选地在所述切换机构单元14与所述切换机构壳体16之间存在一定间隙。然而,在图1中所示出的所述开关100的安装状态下,所述切换机构单元14被牢固地支撑。在图1中所示出的开关100的低温位置中,所述切换机构单元14被夹持在所述开关壳体12与所述切换机构壳体16之间。
根据本示例性实施例,所述切换机构单元14被构造成三个部分。所述切换机构单元14包括温度相关双金属快动盘18、温度无关快动弹簧盘20、以及可动接触部分22。双金属快动盘18和快动弹簧盘20被以捕获的方式保持在接触部分22上。因而,切换机构单元14可以作为半成品被预先生产,且然后作为整体被插入到所述切换机构壳体16中。
所述切换机构10也与切换机构单元14和切换机构壳体16一起形成用于稍后由其生产的温度相关开关100的半成品。由于切换机构单元14的三个部件18、20、22彼此被以捕获的方式连接并且所述切换机构单元14被以捕获的方式保持在切换机构壳体16中,则所述切换机构10可以作为散装材料被保持在库存中,直到它被安装在温度相关开关100中为止。
所述切换机构壳体16从第一壳体侧24、从与所述第一壳体侧24相反的第二壳体侧26、以及也从在第一壳体侧24与第二壳体侧26之间并且横向于第一壳体侧24和第二壳体侧26延伸的壳体周向侧28围绕所述切换机构单元14。
优选地,所述切换机构壳体16从第二壳体侧26和从壳体周向侧28这两者完全地围绕所述切换机构单元14。因而,第二壳体侧26和壳体周向侧28优选地形成所述切换机构壳体16的闭合的壳体侧。只有所述第一壳体侧24是所述切换机构壳体16的部分地敞开的壳体侧。
换句话说,所述壳体周向侧28沿整个圆周,即从相对于彼此正交定向的总共四个空间方向围绕所述切换机构单元14。此外,所述切换机构壳体16从另外的空间方向(即从与第二壳体侧26正交定向的空间方向)完全地围绕所述切换机构单元14。所述切换机构壳体16仅从与第一壳体侧24正交的第六空间方向仅部分地围绕所述切换机构单元14。
在第一壳体侧24上,切换机构壳体16包括开口30,通过该开口可以从切换机构壳体16的外侧接近所述可动接触部分22。通过所述切换机构壳体16中的所述开口30,所述切换机构10的所述可动接触部分22与所述固定接触部分32相互作用。所述固定接触部分32被布置在所述开关壳体12的内侧34上。
在图1中所示出的示例性实施例中,所述固定接触部分32与所述开关壳体12形成为整体件。然而,原则上,也将会可以将所述固定接触部分32设置为一种铆钉,其作为单独的部件被连接到所述开关壳体12。仅重要的是,在所述开关壳体12与所述固定接触部分32之间建立导电连接。
开口30的直径D1小于平行于开口30而测量的双金属快动盘18和/或快动弹簧盘20的直径D2。因而,虽然可动接触部分22可通过开口30从切换机构壳体16外接近,但是双金属快动盘18和快动弹簧盘20不能从所述切换机构壳体16分离或从其中露出。
切换机构壳体16包括基体36,所述基体由导电材料(例如金属)形成。这种基体36在本文中被称为“第一基体”。在这里示出的示例性实施例中,导电的第一基体36形成整个切换机构壳体16。在这种示例性实施例中,所述切换机构壳体16因而由导电材料形成为整体件。
所述第一基体36的形成第二壳体侧26的上部部分同时形成所述开关100的可自由进入的外侧。所述第一壳体侧24和所述壳体周向侧28被完全地布置在所述开关壳体12内,并且因此不能从所述开关100外接近。
所述开关壳体12由导电的第二基体38组成。优选地,第二基体38也由金属组成。第二基体38形成所述开关100的下部部分,开关100的其余部件被布置在所述下部部分中。
所述第二基体38优选地为罐形。所述开关壳体12的所述第二基体38的凸起的周向壁42的上边缘40被折叠在所述开关100的中心上或朝向所述中心卷曲,使得所述切换机构10被以捕获的方式保持在所述开关壳体12中。在切换机构壳体16与开关壳体12之间周向伸展的所述中间空间填充有绝缘化合物44。所述绝缘化合物44优选地为浸渍清漆,所述浸渍清漆在所述开关100的安装结束时被灌注入介于所述开关壳体12与所述切换机构壳体16之间的所述中间空间中。
所述绝缘化合物44一方面确保所述切换机构壳体16被固定在所述开关壳体12中。另一方面,所述绝缘化合物44确保了一种防止液体或污染物从开关100外侧进入开关100内侧的机械密封。这导致经密封的开关壳体12,其中所述切换机构壳体16被以捕获的方式保持。
此外,PTC部件46被布置在所述开关壳体12中。所述PTC部件46是PTC热敏电阻材料,其电阻随着温度的升高而增大。PTC部件46具有板或盘的形式。PTC部件46被插入到所述开关壳体12中并且围绕所述固定接触部分32。
所述切换机构壳体16以其第一壳体侧24平靠在PTC部件46上。因而,所述切换机构壳体16的导电的第一基体36经由PTC部件46而被连接到所述开关壳体12的导电的第二基体38。
绝缘体48搁置在PTC部件46上。所述绝缘体48是环形体50,所述环形体被布置在所述切换机构壳体16的第一基体36与所述开关壳体12的第二基体38之间,并且位于两个基体36、38上。更具体地,绝缘体48的环形主体50以其内侧52位于所述切换机构壳体16的壳体周向侧28上,并且以其外侧54位于所述开关壳体12的内周向表面56上。
绝缘体48优选地为塑料绝缘体。除了绝缘体的将所述切换机构壳体16的壳体周向侧28与所述开关壳体12的内周向表面56绝缘的功能之外,绝缘体48也确保了所述切换机构10相对于所述开关壳体12的正确对准,或所述切换机构10相对于所述固定接触部分32的正确对准。绝缘体48的环形体50的形状优选地被调适成与所述开关壳体12的形状。因此,所述环形体50优选地为圆环。
由于所述开关壳体12的第二基体38和所述切换机构壳体16的第一基体36各自由导电材料制成,则可以经由它们的外表面与待保护的装置进行热接触。
两个基体36、38的外表面也同时用于所述开关100的所述电连接。例如,所述开关壳体12的第二基体38的外侧58因而可以充当第一电连接,并且所述切换机构壳体16的所述第一基体48的外侧60可以充当第二电连接。更具体地,所述切换机构壳体16的基体38的从所述开关壳体12突出的那部分的外侧60可以充当第二电连接。
在这里示出的示例性实施例中,所述切换机构壳体16的形成所述开关100的可自由进入的外侧的所述部分包括圆顶部分62。所述圆顶部分62(其上侧是凸形的)确保所述开关100的压力稳定的设计。代替圆顶部分62,切换机构壳体16的此部分62也可以是罐形的。
在图1中所示的开关100的低温位置中,所述温度无关的快动弹簧盘20处于其第一配置,并且温度相关的双金属快动盘18处于其低温配置。所述快动弹簧盘20挤压所述可动接触部分22抵靠在充当配合接触件的固定接触部分32上。因而,所述开关100处于其闭合位置,在所述闭合位置中,在所述切换机构壳体16的外侧60与所述开关壳体12的外侧58之间经由快动弹簧盘20、可动接触部分22、和固定接触部分32而产生导电连接。
所述可动接触部分22与所述固定接触部分32之间的接触压力由所述快动弹簧盘20产生。所述快动弹簧盘20在所述开关100的低温位置中被支撑在被布置于所述切换机构壳体16的内部中的第二壳体侧26上的内表面64上。在这种状态下,相比之下,所述双金属快动盘18实际上在没有任何力的情况下被安装在所述切换机构壳体16中。
如果待保护的装置的温度以及因而所述开关100和被布置在其中的所述双金属快动盘18的温度现在升高到所述双金属快动盘18的切换温度或高于此切换温度,则所述双金属快动盘18从图1中所示出的其凹形低温配置快切到图2中所示出的其凸形高温配置。在所述快切期间,所述双金属快动盘18以其外边缘66被支撑在布置在所述切换机构壳体18的所述第一壳体侧24上的支撑表面68上。这意味着所述快动弹簧盘20同时在其中心处被向上偏转,使得所述快动弹簧盘20从图1中所示出的它的第一稳定几何配置快切到图2中所示出的它的第二几何稳定配置。
图2示出了所述开关100的高温位置,其中所述开关100是断开的。在所述开关壳体12与所述切换机构壳体16之间的导电连接(其经由所述切换机构单元14在所述开关100的低温位置中进行)在开关100的高温位置中被中断,如图2中示出的。然后,所述开关壳体12经由PTC部件46“仅静止地”连接到所述切换机构壳体16。
在开关100的高温位置中,由于高温,则所述PTC部件46已经具有相对高的电阻。因而,只有来自导电开关壳体12的小的剩余电流可以经由PTC部件46流动到导电的切换机构壳体16中。这种剩余电流对于待保护的装置是无害的。然而,所述剩余电流导致PTC部件46加热,结果整个开关100被加热。因而,所述双金属快动盘18也被保持在高于其切换温度的温度,并且因此所述开关100不再经由所述切换机构单元14而被闭合。
只有当待保护的装置被断电时,即,当没有更多的电流流动经过所述开关100时,则PTC部件46并且因而整个开关100才冷却。一旦所述切换机构单元14随后达到低于所述双金属快动盘18的响应温度的温度,则所述双金属快动盘18随后就再次从图2中示出的其高温配置快切到图1中示出的其低温配置,因此所述开关100再次闭合。
最后,应注意,所述快动弹簧盘20不是绝对必要的。所述切换机构单元14也可以在没有快动弹簧盘20的情况下被实现。在这种情况下,所述切换机构单元14随后“仅”包括所述双金属快动盘18和所述可动接触部分22。然后,所述双金属快动盘18不仅确保所述开关100的切换行为,而且在所述开关100的低温位置中同时在所述可动接触部分22与所述固定接触部分32之间产生接触压力。因而,所述双金属快动盘18随后被用作所述切换机构10的活动部件。
Claims (14)
1.一种温度相关开关(100),包括:
温度相关切换机构(10),所述温度相关切换机构具有切换机构单元(14),所述切换机构单元包括被联接到双金属快动盘(18)的可动接触部分(22),并且所述温度相关切换机构具有切换机构壳体(16),所述切换机构单元(14)被布置并且以捕获的方式被保持在所述切换机构壳体中;和
开关壳体(12),所述切换机构壳体(16)被布置并且以捕获的方式被保持在所述开关壳体中,其中,所述开关壳体(12)包括固定接触部分(32),所述固定接触部分充当与所述可动接触部分(22)的配合接触件;
其中,所述切换机构壳体(16)从第一壳体侧(24)、与所述第一壳体侧(24)相反的第二壳体侧(26)、以及在所述第一壳体侧(24)与所述第二壳体侧(26)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周向侧(28)围绕所述切换机构单元(14),并且在所述第一壳体侧(24)上包括开口(30),所述可动接触部分(22)通过所述开口与所述固定接触部分(32)相互作用,
其中,所述切换机构壳体(16)包括导电的第一基体(36),并且所述切换机构(10)被配置成,在所述双金属快动盘(18)的响应温度以下将所述开关(100)保持在低温位置中,并且在超过所述响应温度的情况下使所述开关(100)进入高温位置,在所述低温位置中所述切换机构(10)经由所述可动接触部分(22)在所述第一基体(36)与所述固定接触部分(32)之间建立第一电连接,在所述高温位置中所述切换机构(10)中断所述第一电连接,并且
其中,所述开关(100)还包括PTC部件(46),所述PTC部件与所述第一电连接并联地电连接。
2.根据权利要求1所述的温度相关开关,其中,所述PTC部件(46)被布置在所述开关壳体(12)中。
3.根据权利要求1所述的温度相关开关,其中,所述开关壳体(12)包括导电的第二基体(38),所述第二基体(38)经由所述PTC部件(46)被连接到所述第一基体(36),其中,所述第二基体(38)围绕所述切换机构壳体(16)的所述第一壳体侧(24)和所述壳体周向侧(28)。
4.根据权利要求1所述的温度相关开关,其中,所述切换机构壳体(16)的所述第一壳体侧(24)邻接所述PTC部件(46)。
5.根据权利要求1所述的温度相关开关,其中,所述第一基体(36)形成所述切换机构壳体(16)的所述第二壳体侧(26)的一部分,其中,所述第二壳体侧(26)的所述部分形成所述开关(100)的可自由进入的外侧(60)。
6.根据权利要求5所述的温度相关开关,其中,所述切换机构壳体(16)的所述第二壳体侧(26)的形成所述开关(100)的所述可自由进入的外侧(60)的部分包括向外拱起、圆顶或罐形部分(62)。
7.根据权利要求1所述的温度相关开关,其中,所述切换机构壳体(16)被一体地形成为整体件。
8.根据权利要求3所述的温度相关开关,包括绝缘体(48),所述绝缘体被布置在所述第一基体(36)与所述第二基体(38)之间并且邻接所述第一基体(36)和所述第二基体(38)。
9.根据权利要求8所述的温度相关开关,其中,所述绝缘体(48)包括环形体(50),其中,所述环形体(50)的内侧(52)邻接所述切换机构壳体(16)的所述壳体周向侧(28),并且其中,所述环形体(50)的外侧(54)邻接所述开关壳体(12)的内周向表面。
10.根据权利要求9所述的温度相关开关,其中,所述环形体(50)的底侧邻接所述PTC部件(46)。
11.根据权利要求1所述的温度相关开关,其中,所述开口(30)的直径小于平行于所述开口(30)的直径而测量的所述双金属快动盘(18)的直径。
12.根据权利要求1所述的温度相关开关,其中,所述双金属快动盘(18)被配置成在超过所述响应温度时从几何稳定的低温配置快速切换入几何稳定的高温配置,并且其中,所述双金属快动盘(18)以其高温配置被支撑在支撑表面(68)上,所述支撑表面被布置在所述切换机构壳体(16)的所述第一壳体侧(24)上并且被形成在所述第一基体(36)上,并且由此使所述可动接触部分(22)与所述固定接触部分(32)保持一距离。
13.根据权利要求1所述的温度相关开关,其中,所述切换机构单元(14)还包括快动弹簧盘(20),所述快动弹簧盘被联接到所述可动接触部分(22)并且在所述开关(100)的所述低温位置中被支撑在布置于所述切换机构壳体(16)的内部中的所述第二壳体侧(26)上的内表面(64)上。
14.根据权利要求1所述的温度相关开关,其中,在所述切换机构壳体(16)与所述开关壳体(12)之间周向延伸的中间空间填充有绝缘化合物(44)。
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