CN118231184A - 温控开关 - Google Patents

Abstract

一种温控开关，包括：开关壳体、温控开关机构以及加热电阻构件。开关壳体具有下部件和封闭下部件的盖件，盖件具有第一分段和第二分段。温控开关机构具有能够移动的接触部件并且配置用于：在低于开关机构的响应温度时，在下部件和固定的接触部件之间建立第一电连接，方式为：温控开关机构使接触部件压靠接触部件，进而将开关保持在其闭合位置，并且当超出响应温度时，通过将接触部件从固定的接触部件上抬离并且将开关送入断开位置来断开第一电连接。加热电阻构件完全在开关壳体内部布置在盖件和下部件之间并且被开关壳体包围。加热电阻构件与下部件和第一分段持续地电串联并与第一电连接电并联。加热电阻构件与固定的接触部件间隔地布置。

Description

温控开关

技术领域

本发明涉及一种温控开关。

背景技术

温控开关原则上众所周知。在DE102013102006A1中公开了示例性的温控开关。

这种温控开关以已知的方式用来监测设备的温度。为此，开关例如经由其外部面之一与待保护的设备保持热接触，使得待保护的设备的温度影响布置在开关内部的开关机构的温度。

在此，开关通常通过连接线在电学上串联接线到待保护的设备的供电电路中，使得：在低于开关机构的响应温度的情况下，待保护的设备的供电电流流过开关。

由DE102013102006A1已知的开关具有开关壳体，在开关壳体的内部密封包封地布置有开关机构。开关壳体由两部分构成。开关壳体具有由导电材料制成的下部件和由绝缘材料或正温度系数半导体材料(PTC-材料)制成的盖件。盖件装入下部件中，并由下部件的折弯的上边缘保持。开关机构被夹紧地布置在盖件和下部件之间。在制造开关时，开关机构首先松动地装入下部件中。接下来，将盖件放在开关机构上并与下部件牢固连接。

布置在开关壳体中的温控开关机构具有固定在能够移动的接触部件上的双金属翻转盘。这种双金属翻转盘负责开关温控开关特性。该双金属翻转盘负责使开关机构在低温下，在开关机构的能够移动的接触部件和布置在盖件上的固定的接触部件之间建立导电连接，该固定的接触部件充当与能够移动的接触部件的配对触点。相反，在较高温度下，双金属翻转盘负责使该电接触断开，方式为：使能够移动的接触部件从固定的接触部件抬离。

在这里，主要使用术语“低温位置”和“高温位置”。术语“低温位置”是指当开关或开关机构的温度低于响应温度时所占据的位置。在该低温位置中，开关闭合，使得电流可以经由开关机构流过开关，因为开关机构的能够移动的接触部件与固定的接触部件处于机械接触中。术语“高温位置”是指当开关或开关机构的温度超出响应温度时所占据的位置。在该高温位置，开关断开，这意味着流过开关机构的电流被中断，因为开关机构的能够移动的接触部件被从固定的接触部件抬离或与之间隔开。

双金属翻转盘大多设计为多层、有源的、片状的构件，该构件由两个、三个或四个具有不同热膨胀系数的互连部件构成。在这种双金属翻转盘中由金属和金属合金制成的各个层的连接大多是材料锁合的或型面锁合的并且例如通过辊压来实现。

这种双金属翻转盘在低于响应温度的低温下具有几何上稳定的第一构型(低温构型)，并且在高于响应温度的高温下具有几何上稳定的第二构型(高温构型)。双金属翻转盘与温度相关地以滞后的方式从其低温构型切换到其高温构型。在这个过程中，通常被称为“翻转”，这也是双金属翻转盘被称为“翻转盘”的原因。

只要没有设置回切锁止件，则双金属翻转盘再次翻转回到其低温构型，使得当双金属翻转盘的温度由于待保护的设备的冷却而降至低于双金属片翻转盘的所谓回切温度时，开关再次闭合。

但是，根据应用，这样的回切电路可能是不需要的。例如，出于安全原因，会需要将开关设计成：在开关由于温度而打开之后，当要保护的设备再次冷却时，开关不会再次自动闭合。例如，只有在待保护的设备不仅冷却下来，而且完全断开供电之后，开关才能再次闭合。

针对这种情况，研发了所谓的自保持功能。在从DE102013102006A1已知的开关中，这种自保持功能是通过开关的盖件由PTC-材料(正温度系数热敏电阻或正温度系数半导体)制成的方式来实现。

只要开关处于低温位置并闭合，就没有电流流过作为并联电阻连接的PTC-材料。然而，当开关打开时，一个小的自保持电流流过并联电阻，从而将其加热并确保开关保持在高于双金属翻转盘的响应温度的温度。自保持电流非常低，使得受保护的电气设备不会遭受任何进一步的损坏并且可以冷却。由PTC元件引起的自保持电阻阻止开关本身冷却并再次接通，这将导致在没有并联电阻的情况下重复接通和关断待保护的电气设备。因此，PTC元件起到加热电阻的作用，即使在开关因温度原因而断开之后，只要有电流流过待保护的设备，PTC元件就会加热开关，从而继续保持开关断开。

从DE102013102006A1已知的开关具有由制造引起的缺点。该缺点是由于双金属翻转盘作为松动的零件与能够移动的接触部件一起装入到开关壳体中。只有通过封闭开关壳体，双金属翻转盘才能固定就位，并确定其相对于开关机构的其他构件的位置。然而，在这种开关中双金属翻转盘单独装入的位置已被证明是相对复杂的，因为需要多个步骤才能将开关机构装入到开关壳体中。

另外，开关机构或开关机构的各个零件的存放是复杂的。例如，开关机构零件作为散放物料存放的方案几乎不作考虑，因为这些零件、特别是双金属翻转盘相对容易受到损坏。如果在存放过程中发生这种损坏，则通常只有在开关已组装的状态下才能识别开关机构由此产生的故障，因为几乎不可能事先对开关机构进行功能测试。

此外，已经发现：由PTC-材料制成的开关的盖件的设计可能是不利的。PTC-材料是比较脆的材料，因此在DE102013102006A1中提出的开关构造中，可能在盖件中会出现较小的裂纹或者甚至发生盖件破损。特别有争议的是：固定的接触部件被设计为穿透由PTC-材料制成的盖件的铆钉。然后，铆钉会对由PTC-材料制成的盖产生额外的材料应力。

从EP0756302B1已知另一种具有自保持功能的温控开关。在此，由PTC-材料制成、设计为环形部件的加热电阻构件松动地装入开关壳体的内部。与相对脆的PTC-材料上的材料应力相关的上述问题在这里不再发生。然而，从EP0756302B1已知的开关的结构总体上具有更多的部件而明显更复杂。

从EP0740323A2中还已知一种具有自保持功能的温控开关。该开关的自保持功能是通过集成到薄膜中的加热电阻来实现的。该薄膜被夹紧地布置在开关的盖件和下部件之间。薄膜的一部分从开关壳体向外伸出。该解决方案的缺点是上述薄膜必须满足多种功能。该薄膜不仅提供自保持功能，而且还用于使盖件与开关的下部件电绝缘，并提供盖件和下部件之间的机械密封，以避免污物渗入开关内部。

发明内容

因此，本发明的目的在于：提供一种具有自保持功能的温控开关，该温控开关更容易制造、结构更稳定且密封性更好。除此之外，需要的是：开关相对容易装配、结构高度较低并且耐压稳定地设计。

根据本发明，该目的通过一种温控开关来实现，该温控开关具有以下构件：

开关壳体，该开关壳体具有由导电材料制成的下部件和封闭该下部件的盖件，盖件具有：由导电材料制成的第一分段，固定的接触部件布置在该第一分段上；以及由电绝缘材料制成的第二分段，盖件通过该第二分段与下部件保持接触；

温控开关机构，该温控开关机构具有能够移动的接触部件并且被配置用于：在低于开关机构的响应温度的情况下，通过将能够移动的接触部件压到固定的接触部件上进而将开关保持在其闭合位置中，而在下部件和固定的接触部件之间建立第一电连接，并且当超出响应温度时，通过将能够移动的接触部件从固定的接触部件抬离并使开关进入其断开位置，而中断第一电连接；以及

加热电阻构件，该加热电阻构件完全在开关壳体内布置在盖件和下部件之间并且被开关壳体包围，其中，加热电阻构件与下部件和盖件的第一区段在电学上串联接线，以及与第一电连接在电学上并联接线，并且加热电阻构件与固定的接触部件间隔地布置。

因此，根据本发明的开关易于装配、耐压稳定并且由相对较少的构件构成。

与由DE102013102006A1已知的开关相比，加热电阻构件不形成盖件并且不被铆钉穿透。因此，加热电阻构件不易破损，并且在开关壳体内得到更好的保护。

与由EP0756302B1已知的开关相比，盖件具有由导电材料制成的、其上布置有固定的接触部件的第一分段和由电绝缘材料制成的、与第一分段固定连接的第二分段。因此，不需要额外的绝缘套筒，如其在EP0756302B1中提出的那样用于将盖件与下部件相绝缘并且密封盖件与下部件之间的界面。因此，开关可以由相对较少的构件构成，并且因此可以更简单地构造。由此，简化了装配并提高了开关壳体的密封性。

与由EP0740323A2已知的开关相比，特别是改善了开关壳体的密封性并且实现了更耐压稳定的开关结构，因为加热电阻构件完全在开关壳体内布置在盖件和下部件之间。

由此，上述目的得以完全解决。

根据一种设计，加热电阻构件是环形部件，盖件平放在该环形部件上，并且能够移动的接触部件通过其环开口压到固定的接触部件上，以便在开关的闭合位置中，在下部件和固定的接触部件之间建立第一电连接。

在开关装配期间，环形部件可以非常容易地装入到开关中，并且能够以其环开口套到开关机构的能够移动的接触部件上。各个部件之间的电连接仅通过安放以及通过借助盖件封闭下部件来实现。因此，开关装配极其简单。

环形部件优选地是环形的并且其环开口是圆柱形的。然而，并非一定是这样的情况。环形部件原则上也可以设计成具有闭合轮廓的椭圆形或多边形。

根据另一种设计，加热电阻构件被夹紧地布置在盖件和下部件之间。

这种措施在结构和组装方面也是有利的，因为加热电阻构件可以在装配过程中松动地装入开关壳体中，并且可以在封闭开关时，则加热电阻构件被自动固定就位并且接下来可靠地保持。

根据另一种设计，加热电阻构件与盖件和下部件分别直接保持接触。

由此避免了其他的中间构件。这保证了对加热电阻构件的最佳电接触，同时确保了开关的非常紧凑、扁平构造的结构。

根据另一种设计，加热电阻构件具有PTC-材料。根据这种设计方案，加热电阻构件特别优选地由PTC-材料构成。由PTC-材料构造的发热电阻元件优选是实心构件，这提高了开关的耐压稳定性。

根据替代的设计方案，加热电阻构件具有塑料材料，在其上布置有导体迹线。

加热电阻构件可以例如是加热薄膜。这种薄膜例如具有Teflon、Kapton或Nomex作为载体材料。布置在其上的导体迹线可以嵌入载体材料中。该导体迹线用作加热电阻器。

根据这种设计方案，加热电阻构件优选在一侧设有导体迹线。导体迹线可以例如被设计为圆形并且布置在加热电阻构件的面向盖件的上侧上或者布置在加热电阻构件的面向下部件的下侧上。

根据另一种设计，温控开关机构具有开关机构单元和开关机构壳体，开关机构单元包括能够移动的接触部件和与能够移动的接触部件联接的双金属翻转盘，开关机构单元布置在开关机构壳体中并且被防脱地保持在开关机构壳体中，其中，开关机构壳体布置在开关壳体中。

这种额外的开关机构壳体具有多个优点。基于这种开关机构壳体，可以在将开关机构与开关机构壳体一起装入到开关壳体中之前将开关机构作为半成品预制造。作为半成品预制造的开关机构可以作为散放物料存放。在散放物料存放期间，开关机构单元受到开关机构壳体保护。由于开关机构单元的各个构件被可靠地封装在开关机构壳体中，因此尽可能地排除了在散放物料存放期间对开关机构单元的损坏。

在制造温控开关时，首先可以将开关机构连同其开关机构壳体一起作为半成品预制造，然后作为整体装入到开关壳体中。由此，不仅简化了开关机构的存放，而且还大大简化了温控开关的制造。

根据另一种设计，双金属翻转盘被配置用于：当超出响应温度时从几何上稳定的低温构型翻转为几何上稳定的高温构型，并且双金属翻转盘在其高温构型中，支撑在第一支撑面上，第一支撑面构造在开关机构壳体的面向开关机构单元的内侧上，并且在此，能够移动的接触部件与固定的接触部件保持间隔。

这保证了开关机构连同其开关机构壳体即使在没有开关(包围)壳体的情况下也可以完全发挥功能。双金属翻转盘在其高温构型中可以支撑在开关机构壳体上，使得：与双金属翻转盘联接的能够移动的接触部件当双金属翻转盘翻转时，可以在开关机构壳体内移动。因此，在将开关机构安装到开关中之前，可以容易地执行对开关机构的功能检查。

双金属翻转盘的两种上述的构型指的是双金属翻转盘的不同几何位置。在低温构型或低温位置中，双金属翻转盘在其上侧上优选呈凸形弯拱。在高温构型或高温位置中，双金属翻转盘在其上侧上优选地呈凹形弯拱。

根据另一种设计，开关机构单元还具有与能够移动的接触部件联接的弹簧翻转盘，该弹簧翻转盘在低于响应温度的情况下，支撑在第二支撑面上，该第二支撑面构造在开关机构壳体的面向开关机构单元的内侧上，并且在此将能够移动的接触部件压到固定的接触部件上。

这种弹簧翻转盘的额外设置特别是具有如下优点：即双金属翻转盘由此减轻负载。在开关的低温位置中、即当开关上方的电路闭合时，根据该设计，弹簧翻转盘用作载流构件。而相反，双金属翻转盘不是载流构件。

另外，在开关的低温位置中，弹簧翻转盘产生闭合压力，利用该闭合压力能够移动的接触部件压到固定的接触部件上。然而，在开关的低温位置中，双金属翻转盘几乎可以不施力地支承。这对双金属翻转盘的使用寿命有积极的作用，并且实现了：即使在多次开关循环后，开关点(即双金属翻转盘的响应温度)也不改变。

由于弹簧翻转盘可以支撑在设置于开关机构壳体内侧的第二支撑面上，所以即使没有开关(包围)壳体，开关机构与其开关机构壳体一起也可以完全发挥功能。

根据另一种设计，开关机构壳体具有基体，该基体从第一壳体侧、与第一壳体侧相对的第二壳体侧以及在第一壳体侧和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外周侧包围开关机构单元，并且在第一壳体侧上具有开口，能够移动的接触部件通过该开口压到固定的接触部件上，以便在低于响应温度时在下部件和固定的接触部件之间建立第一电连接。

与传统的开关壳体不同，额外设置的开关机构壳体不是其中密封封装有开关机构的闭合的壳体，而是部分敞开的壳体，该壳体在第一壳体侧上具有第一开口，通过该第一开口可以从开关壳体外部接触到接触部件，在开关的低温位置中，能够移动的接触部件穿过该第一开口压到固定的接触部件上。

开关机构壳体的基体从所有六个空间方向至少部分地包围开关机构单元。由此，开关机构单元被固定在开关机构壳体中。只要开关机构不装入到开关壳体中，优选在开关机构单元和开关机构壳体之间就存在一定的余隙，但即便如此，开关机构单元也不会从开关机构壳体中掉出。

根据另一种设计，开关机构壳体的基体被一体式地构造。

因此，开关机构壳体的基体优选地由单件组成，所有壳体侧分别由该单件一体地形成。这减少了零件总数，从而减少了成本。同时，这有助于开关机构的非常耐压稳定的设计。这不仅在将开关机构作为散放物料存放时是有利的，而且在开关机构安装在温控开关中的最终安装状态下也是有利的。

根据另一种设计，开关机构壳体的基体具有导电材料。开关机构壳体的基体优选地由导电材料构成。该导电材料特别优选为金属。

该设计使得开关机构壳体可以被用作温控开关的载流构件。

根据另一种设计，开关机构壳体布置在下部件中并且加热电阻构件安放在开关机构壳体上。

由此，根据这种设计方案，开关装置壳体不仅用于保护开关装置单元，而且还用作载流构件以及作为加热电阻构件的机械载体。这确保了由尽可能少的构件构成简单的结构，并提高了开关的机械稳定性。

根据另一种设计，开关机构壳体围绕中心轴线旋转对称地构造。位于其中的开关机构优选也围绕中心轴线旋转对称地构造。

这简化了开关机构连同其开关机构壳体在温控开关的开关(包围)壳体中的安装，因为开关机构可以被装在温控开关中的围绕中心轴线旋转的不同位置中。此外，开关机构壳体的旋转对称设计实现了在各个方向(径向)上均匀的力分布。

双金属翻转盘和弹簧翻转盘优选分别设计为圆盘形状。此外，双金属翻转盘和弹簧翻转盘优选分别设计为双稳态的。

在此方面，“双稳态”意味着：两个翻转盘分别具有两个不同的、稳定的几何构造/位置，其中，双金属翻转盘的两个稳定构造/位置与温度相关，并且双金属翻转盘的两个稳定构造/位置与温度相关。弹簧翻转盘非温控。这使得两个翻转盘在其从一个构型翻转到另一个构型之后稳定地保留在其相应的位置中，而不会发生不希望的翻回。因此，开关机构仅在超出双金属翻转盘的响应温度并且低于双金属翻转盘的回跳温度时才发生翻转。在此，弹簧翻转盘与双金属翻转盘一起翻转到其不同的构型/位置中。

根据另一种设计，盖件的第二分段被设计为塑料环，该塑料环包围盖件的第一分段。

根据这种设计方案，盖件的第一分段优选地设计为板状体，塑料环呈环状安装在该板状体上。塑料环优选地以材料锁合的方式与盖件的第一分段连接。特别优选的是，盖件的第一分段由金属体制成，第一分段的边缘在外周上被塑料环包铸。

因此，可以省略额外的绝缘膜。这又极大地增加了开关壳体的密封性。这还简化了开关的装配。

根据另一种设计，固定的接触部件被设计为铆钉，该铆钉横穿盖件并且将盖件的第一分段与盖件的第二分段防脱地相互连接。

铆钉穿透盖件的第一分段和第二分段，从而将两个分段防脱地保持在一起。根据这种设计方案，盖件的两个分段优选设计为板状并且彼此相叠地布置。第二分段形成盖件的外侧，第一分段布置在盖件的面向开关机构的内侧上。

特别优选的是，根据最后提到的设计的第二分段具有凹部，第一分段布置在该凹部中。

不言而喻的是，上述特征和下面将要解释的特征不仅可以在分别指定的配置中使用，而且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下面的说明书中更详细地解释。

其中：

图1示出温控开关的第一实施例的示意性剖视图，其中，该开关处于其低温位置中；

图2示出图1中所示的温控开关的第一实施例的示意性剖视图，其中，开关处于其高温位置中；

图3示出温控开关的第二实施例的示意性剖视图，其中，该开关处于其低温位置中；

图4示出温控开关的第三实施例的示意性剖视图，其中，该开关处于其低温位置中；

图5以俯视图示出图4所示的开关中所使用的第一盖件的示意图；

图6示出温控开关的第四实施例的示意性剖视图，其中，该开关处于其低温位置中；

图7示出温控开关的第五实施例的示意性剖视图，其中，开关处于其低温位置中；以及

图8示出温控开关的第六实施例的示意性剖视图，其中，该开关处于其低温位置中。

具体实施方式

图1和图2分别以示意性剖视图示出根据本发明的开关的第一实施例。其中，开关以其整体被标有附图标记10。图1示出开关10的低温位置，即开关10闭合的位置。图2示出开关10的高温位置，即开关10断开的位置。

开关10具有开关壳体12，其中布置有温控开关机构14。开关壳体12包括钵状下部件16和盖件18，该盖件通过折弯的或翻边的边缘20保持在下部件16上。

下部件16由导电材料制成，优选由金属制成。盖件18具有两个彼此牢固连接的不同分段22、24。第一分段22由导电材料制成、优选地由金属制成。第二分段24由电绝缘材料制成、优选地由塑料制成。

在该实施例中，第二分段24包围第一分段22、优选沿着盖件18的整个外周包围。因此，第二分段24因此形成界面，盖件18通过该界面与下部件16接触。因此，分段24确保开关壳体12的两个分段16、18彼此电绝缘。此外，盖件18的第二分段24确保对开关壳体12的内部的密封。为了进一步密封开关的内部，可以设置额外的密封机构，为了简单起见，在此未示出该额外的密封机构。例如，盖件18和下部件之间的连接部位可以额外以密封剂密封。开关壳体12的上侧或整个开关壳体还可以设置有例如由环氧树脂制成的树脂罩。这不仅提高了密封效果并防止液体或污物从外部进入壳体内部，而且还增加了开关10的耐压稳定性。

在开关10的图1和图2中示出的第一实施例中，盖件18的第二分段24被设计为呈环形围绕盖件18的第一分段22布置的塑料环。当制造盖件18时，第一分段22被以塑料封料包铸。这优选地通过热冲压或热注塑来进行，并且确保盖件18的两个分段22、24之间的极其稳定且材料密封的连接。为了进一步改进密封，还优选的是：在制造过程中，在第二分段24的上侧上、在外边缘上产生环绕的密封凸起部26。

由于下部件16和盖件18的第一分段22由导电材料制成，因此可以经由下部件16和第一分段22各自的外部面与待保护的电气设备建立热学接触。这些外部面还用作开关10的外部电接线端。

开关机构14具有非温控的弹簧翻转盘28和与温控的双金属翻转盘30。弹簧翻转盘28优选地设计为双稳态弹簧翻转盘。该弹簧翻转盘28具有两种不受温度控制地稳定的几何构型。其中的第一构型在图1中示出。温控的双金属翻转盘30具有两种受温度控制的结构：高温几何构型和低温几何构型。在开关机构14的图1所示的低温位置中，双金属翻转盘30处于其低温几何构型。

双金属翻转盘28和弹簧翻转盘30被防脱地保持在接触部件32上。该接触部件32在此被称为能够移动的接触部件32，因为其可以与双金属翻转盘28和弹簧翻转盘30一起移动。开关机构14的三个提到的能够移动的构件28、30、32一起形成开关机构单元34，该开关机构单元可在开关机构壳体36内移动。

开关机构单元34又被防脱地保持在开关机构壳体36中。开关机构单元34不会无意地从开关机构壳体36松脱。开关机构壳体36具有一体式构造的基体，该基体从所有六个空间方向分别至少部分地包围开关机构单元34。开关机构壳体36的基体由导电材料制成、优选由金属制成。

开关机构壳体36或形成开关机构壳体36的基体被设计为部分敞开的壳体，使得可以从至少一个空间方向、优选从两个空间方向、从开关机构壳体36的外部达到开关机构单元34。

基于开关机构壳体36从所有六个空间方向至少部分地包围开关机构单元34的事实，开关机构单元34被防脱地保持在开关机构壳体36中。只要开关机构14不装入温控开关中，优选地在开关机构单元34和开关机构壳体36之间存在一定的余隙。至少在开关机构14的低温位置中，只要开关机构14不装入开关中，开关机构单元34就在开关机构壳体36内可移动。

开关机构单元34可以作为半成品预制造，然后作为整体装入到开关机构壳体36中。开关机构14与开关机构单元34和开关机构壳体36一起也形成半成品。

由于开关机构单元14的三个部件28、30、32都被防脱地相互连接，并且开关机构单元14被防脱地保持在开关机构壳体36中，所以开关机构14可以作为散放物料进行存放，直至将其安装在温控开关10的开关壳体12中。然而，应当注意的是：开关机构单元14的部件28、30、32本身不一定必须防脱地相互连接，因为该连接功能已经由开关机构壳体36保证。因此，只要三个部件28、30、32通过开关机构壳体36保持在一起，双金属翻转盘30和弹簧翻转盘28也可以松动地放置到接触部件32上。

开关机构壳体36保护开关机构单元34的易碎构件、即特别是双金属翻转盘30和弹簧翻转盘28在散装材料存放期间免受损坏。将开关机构单元34装入这样的开关机构壳体36中的过程还具有如下优点：开关机构14可以作为开关机构即插件以非常简单的方式装入到开关10的开关壳体12中。基于开关机构14的这种非常简单的操作，温控开关10的装配过程可以容易地实现自动化。

形成开关机构壳体36的一体式构造基体分别至少部分地从第一壳体侧38、与第一壳体侧38相对的第二壳体侧40以及在第一和第二壳体侧38、40之间并且横向于第一和第二壳体侧38、40延伸的壳体外周侧包围开关机构单元34。优选地，开关机构壳体36从壳体外周侧42完全包围开关机构单元34。因此，壳体外周侧42优选地形成开关机构壳体36的闭合的壳体侧。第一壳体侧38和第二壳体侧40分别是开关机构壳体36的部分敞开的壳体侧。换句话说，壳体外周侧42沿着整个外周、即从总共四个彼此正交定向的空间方向包围开关机构单元34。此外，开关机构壳体36分别仅从与所提及的四个空间方向正交的两个剩余的空间方向部分地包围开关机构单元34。

在第一壳体侧38上，开关机构壳体36的基体具有第一开口44，通过该第一开口可从开关机构壳体36的外部达到能够移动的接触部件32。在第二壳体侧40上，开关机构壳体36的基体具有第二开口46，通过该第二开口也可从开关机构壳体36的外部达到接触部件32。

在开关10的图1中所示的低温位置中，能够移动的接触部件32持续地穿过第一开口44并且与固定的接触部件48相配合，该固定的接触部件布置在盖件18的内侧上，更精确地说，布置在盖件18的第一分段22的内侧上。

当开关机构14处于其高温位置时(参见图2)，特别需要第二开口46。然后，该第二开口46提供了开关机构单元14在开关机构壳体36内更大的运动自由度，因为在开关机构14的该位置中，能够移动的接触部件32然后通过第二开口46从开关机构壳体36中伸出，或者可以至少部分地伸入第二开口46中。

作为开关机构14的附件方案，在根据本发明的开关10中，加热电阻构件50布置在开关壳体12中。与开关机构14类似地，加热电阻构件50完全布置在开关壳体12内部并且被该开关壳体包围。

加热电阻构件50用于开关10的自保持功能。该加热电阻构件与下部件16和盖件18的第一分段22在电学上串联接线，并且与在低温位置22中通过开关机构14在下部件16和盖件18之间实现的电连接在电学上并联地接线。

加热电阻构件50被设计为环形部件，该环形部件在图1和图2所示的第一实施例中由PTC-材料或正温度系数半导体材料制成。设计为环形部件的加热电阻构件50具有中心环开口52，能够移动的接触部件32穿过该中心环开口与固定的接触部件相配合。该中心环开口52足够大，用以在固定的接触部件48和加热电阻构件50之间产生距离。因此，加热电阻构件50因此与固定的接触部件48间隔开。

加热电阻构件50与开关壳体12的下部件16和盖件18直接机械接触。加热电阻构件被夹紧地布置在下部件16和盖件18之间。加热电阻构件50以其面向开关机构14的下侧54安放在开关机构壳体36上以及安放在设置于下部件16内侧上的环绕的肩部56上。盖件18直接安放在加热电阻构件50的上侧58上，所述盖件基于折弯的边缘20而与加热电阻构件50一起被压到环绕的肩部56上。

下面，参考图1和图2更详细地阐释开关10的功能。

在图1中所示的位置中，开关10处于其低温位置，在低温位置中，非温控的弹簧翻转盘28处于其第一构型，并且温控的双金属翻转盘30处于其低温构型。在此，弹簧翻转盘28将能够移动的接触部件32压到固定的第一接触部件48上。在此，弹簧翻转盘28以其外边缘60支撑在支撑面62(本文中称为“第二支撑面”)上，该第二支撑面构造在开关机构壳体36的面向开关机构单元34的内侧上。

由此，在根据图1的开关10的闭合的低温位置中，经由开关机构14在下部件16和固定的第一接触部件48之间建立导电连接。能够移动的接触部件32和固定的第一接触部件48之间的接触压力由非温控的弹簧翻转盘28产生。相反，温控的双金属盘30在这种状态下几乎不施力。

当现在要保护的设备的温度进而还有开关10和布置于其中的双金属盘30的温度增加到响应温度或切换温度或超出该响应温度时，则双金属盘30从其在图1中所示的凸形的低温构型翻转到在图2中所示的凹形的高温构型。当发生翻转时，双金属盘30以其外边缘64支撑在支撑面66(本文中称为“第一支撑面”)上，该第一支撑面构造在开关机构壳体36的面向开关机构单元34的内侧上。在此，双金属盘30以其中心向下拉动能够移动的接触部件32，并且将能够移动的接触部件32从固定的第一接触部件48上抬离。由此，同时弹簧翻转盘28在其中心处向下弯折，使得弹簧翻转盘28从图1中所示的、几何上稳定的第一构型翻转到图2中所示的几何上稳定的第二构型。

图2示出开关10的高温位置，在高温位置中，所述开关是断开的。开关壳体12的下部件16和固定的接触部件48之间的、在开关10的低温位置中经由开关机构14实现的导电连接在开关10的图2中所示的高温位置中被断开。然后，开关壳体12的下部件16“仅还”经由加热电阻构件50与固定的接触部件48电连接。

在开关10的高温位置中，由PTC-材料制成的加热电阻构件50由于高温已经具有较高的电阻。由此，只有很小的剩余电流可以经由加热电阻组件50流过开关10。该剩余电流对待保护的设备无害。然而，剩余电流导致PTC-材料升温，由此，整个开关10升温。因此，双金属盘30也保持在高于其响应温度的温度上，使得开关10不再通过开关机构14闭合。

仅当待保护的设备切换为断电时、即当完全没有电流再流过开关10时，加热电阻构件50进而还有开关10才冷却。一旦开关机构14然后达到低于双金属盘30的响应温度的温度时，双金属盘30就再次从图2中所示的高温构型翻转为图1中所示的低温构型，由此，开关10再次闭合。

图3至图8示出其他实施例。由于开关10的基本结构及其工作原理与图1所示的开关10类似，因此下面仅对不同之处进行说明。同样，对于每个实施例，“仅”示出开关10的低温位置。

开关10的图3中所示的第二实施例与图1和图2所示的第一实施例除了省略了开关机构14的开关机构壳体36的事实之外都相类似。由此，虽然没有了在第一实施例中提到的与作为开关机构即插件封装在开关机构壳体36中的开关机构14相关的优点，但开关10仍然完全发挥作用。通过发热电阻元件50所产生的自保持功能也以同样的方式保留。

在开关10的图3中所示的低温位置，弹簧翻转盘28以其外边缘60在壳体下部件16的内侧直接支撑在的内底部68上。在高温位置中，双金属盘30以其外边缘64支撑在加热电阻构件50的下侧54上。

在开关10的图4中所示的第三实施例中，与图1和图2所示的实施例相比，盖件18的结构发生了显著改动。在这里，盖件18主要由塑料制成。盖件18的由塑料制成的第二分段24形成盖件18的大部分。第一分段22被设计得相对较小并且又由金属制成。第一分段22优选地是布置在第一分段24中的相应凹部中的薄金属片。

在盖件18的中心，两个分段22、24通过固定的接触部件48彼此防脱地连接。固定的接触部件48被配置为铆钉70的形式，该铆钉横穿盖件18并且将盖件的两个分段22、24彼此连接。

图5以俯视图从上方示意性地示出盖件18的第一分段22的一种可行的方案。如已经提到的，第一盖件分段22被设计为金属片。金属片具有居于中心布置的环形元件72和三个沿径向方向分叉的接片74。环形元件72用于使第一分段22与设计为铆钉的固定的接触部件48接触连接。三个接片74用于与加热电阻构件50接触，以确保自保持功能。

不言而喻的是，根据该实施方式的盖件的第一分段22原则上也可以设计成板状或圆盘状，但是其在图5中所示的形状具有避免涡流的优点并且还实现了第一分段22的节省空间的且紧凑的布置。

类似于图3中所示的第三实施方式对应于图1和图2所示的第一实施方式，仅是没有开关机构壳体36，图6中所示的第四实施方式对应于图4中所示的第三实施方式，仅是没有开关机构壳体36。

图7和图8示出根据本发明的开关10的第五实施例和第六实施例。这两个实施例彼此不同之处也在于，根据图7的开关机构14被设计为具有开关机构壳体36的开关机构即插件，而根据图8的开关机构被直接装入到开关壳体的下部件16中。

两个在图7和图8中所示的实施例与图1至图6中所示的实施例通过以下特征进行区分：盖件18的构造与图1和图2中所示的第一实施例类似地构造。该盖件具有由金属制成的第一分段22，该第一分段被由塑料制成的第二分段24所包围。第二分段24为塑料制成的绝缘环，该绝缘环环绕第一段22地布置并且与第一分段22固定地连接。这里，经翻边的上边缘22也被折弯到第二分段24上并且可以与第二分段24热冲压，以提高密封性。

加热电阻构件50在此被设计得明显更薄，即作为由塑料材料制成的加热薄膜，在该加热薄膜上布置有导体迹线。加热薄膜可以由例如Teflon、Kapton或Nomex制成。加热电阻构件50的所需加热功率可以通过导体迹线的电阻来相应地限定，以确保自保持功能。

总体而言，基于设计为加热薄膜的加热电阻构件50而获得了开关10的明显更平坦且更紧凑的构造。此外，与PTC-材料相比，加热薄膜具有增加的材料载荷能力并且不太容易破损。

Claims (15)

1.一种温控开关(10)，包括：

开关壳体(12)，所述开关壳体具有由导电材料制成的下部件(16)和封闭所述下部件(16)的盖件(18)，所述盖件具有由导电材料制成的、其上布置有固定的接触部件(48)的第一分段(22)以及由电绝缘材料制成的、固定地连接到所述第一分段(22)的第二分段(24)，所述盖件(18)通过所述第二分段与下部件(16)接触；

温控开关机构(14)，所述温控开关机构具有能够移动的接触部件(32)并且所述温控开关机构被配置用于：在低于开关机构(14)的响应温度的情况下，在下部件(16)和所述固定的接触部件(48)之间建立第一电连接，方式为：所述温控开关机构将所述能够移动的接触部件(32)压靠到所述固定的接触部件(48)上，进而将开关(10)保持在其闭合位置，并且在超出响应温度的情况下断开第一电连接，方式为：所述温控开关机构将所述能够移动的接触部件(32)从所述固定的接触部件(48)上抬离并且将开关(10)置于断开位置；以及

加热电阻构件(50)，所述加热电阻构件完全在开关壳体(12)内部布置在盖件(18)和下部件(16)之间并且由开关壳体(12)所包围，其中，加热电阻构件(50)与下部件(16)和盖件(18)的第一分段(22)持续地在电学上串联并且在电学上与第一电连接并联，并且加热电阻构件(50)与所述固定的接触部件间隔开布置。

2.根据权利要求1所述的温控开关，其中，所述加热电阻构件(50)是环形部件，所述盖件(18)平放在所述环形部件上，并且所述能够移动的接触部件(32)穿过所述环形部件的环开口(52)压靠到所述固定的接触部件(48)上，以便在开关(10)的闭合位置中，在所述下部件(16)和所述固定的接触部件(48)之间建立第一电连接。

3.根据权利要求1所述的温控开关，其中，所述加热电阻构件(50)以夹紧的方式布置在所述盖件(18)和所述下部件(16)之间。

4.根据权利要求1所述的温控开关，其中，所述加热电阻构件(50)与所述盖件(18)和所述下部件分别直接接触。

5.根据权利要求1所述的温控开关，其中，所述加热电阻构件(50)包括PTC-材料。

6.根据权利要求1所述的温控开关，其中，所述加热电阻构件(50)包括其上布置有导体迹线的塑料材料。

7.根据权利要求1所述的温控开关，其中，所述温控开关机构(14)具有开关机构单元(34)以及开关机构壳体(36)，所述开关机构单元包括：所述能够移动的接触部件(32)和与所述能够移动的接触部件(32)联接的双金属翻转盘(30)，所述开关机构单元(34)布置在所述开关机构壳体(36)中并且以防脱的方式保持在所述开关机构壳体中，其中，所述开关机构壳体(36)布置在开关壳体(52)中。

8.根据权利要求7所述的温控开关，其中，所述双金属翻转盘(30)被配置用于：在超出所述响应温度时从几何上稳定的低温构型翻转到几何上稳定的高温构型，并且所述双金属翻转盘(30)在其高温构型中，支撑在第一支撑面(66)上，所述第一支撑面构造在开关机构壳体(36)的面向开关机构单元(34)中的一个开关机构单元的内侧上，并且在此，所述能够移动的接触部件(32)与所述固定的接触部件(48)保持间隔。

9.根据权利要求7所述的温控开关，其中，所述开关机构单元(34)还具有与所述能够移动的接触部件(32)联接的弹簧翻转盘(28)，所述弹簧翻转盘在低于响应温度的情况下，支撑在第二支撑面(62)上，所述第二支撑面构造在开关机构壳体(36)的面向开关机构单元(34)的内侧上，并且在此，所述能够移动的接触部件(32)压靠到所述固定的接触部件(48)上。

10.根据权利要求1所述的温控开关，其中，所述开关机构壳体(36)具有基体，所述基体从第一壳体侧(38)、与第一壳体侧(38)相对的第二壳体侧(40)以及在第一壳体侧和第二壳体侧之间并且横向于第一壳体侧(38)和第二壳体侧(40)延伸的壳体外周侧(42)包围所述开关机构单元(34)，并且所述基体在第一壳体侧(38)上具有开口(44)，所述能够移动的接触部件(32)穿过所述开口(44)压靠到所述固定的接触部件(48)上，以便在低于响应温度的情况下，在所述下部件(16)和所述固定的接触部件(48)之间建立第一电连接。

11.根据权利要求10所述的温控开关，其中，所述开关机构壳体(36)的基体构造成一体式。

12.根据权利要求7所述的温控开关，其中，所述开关机构壳体(36)的基体具有导电材料。

13.根据权利要求7所述的温控开关，其中，所述开关机构壳体(36)布置在所述下部件(16)中，并且所述加热电阻构件(50)平放在所述开关机构壳体(36)上。

14.根据权利要求1所述的温控开关，其中，所述盖件(18)的第二分段(24)设计为塑料环，所述塑料环包围所述盖件(18)的第一分段(22)。

15.根据权利要求1所述的温控开关，其中，所述固定的接触部件(48)被设计为铆钉，所述铆钉横穿所述盖件(18)并且将所述盖件(18)的第一分段(22)和所述盖件(18)的第二分段(24)以防脱的方式相互连接。