CN1574149A - 热保护器 - Google Patents

Abstract

一种热保护器。其包括：外壳(11)；端子(43，44)；基端固定在端子(43，44)上的在外壳(11)内配设的由板簧材料制成的可动接片(41，42)；可动接片(41，42)的顶端侧上装配的相互接触的触点(45，46)；金属制的保护罩(31)；保护罩(31)的内面上配置的长方形双金属(53)；安装在双金属(53)的自由端和触点(45，46)之间的滑块(52)；一端定位在外壳(11)的内面；另一端与可动接片(41)的顶端卡合的弓形弹簧(51)。由温度上升触点(45，46)通过滑块(52)按压向双金属(53)的自由端使其位移，由弓形弹簧(51)，可动接片(41)快速动作使触点(45，46)分离。

Description

热保护器

技术领域

本发明涉及一种通过感知温度的过度升高来切断电路的热保护器。

背景技术

图5是表示此类热保护器的现有结构例。该例中的热保护器10将在顶端固定有可动触点1的触点弹簧2与固定触点3与端子5a、5b一起固定在绝缘外壳4上，在该绝缘外壳4的上面载置导向体7，其以可上下自由移动的方式支持由绝缘材料制成的传递杆6，另外，在该导向体7上进一步载置有碟形双金属8、从其上覆盖金属制的帽盖9、金属制帽盖9铆接到绝缘外壳4上。

在具有上述结构的热保护器10中，从正常动作状态(图5A)变至温度(周围温度)异常上升超过规定温度的异常状态(图5B)时，碟形双金属8向弯曲方向反转，由此压向传递杆6，通过该传递杆6压向触点弹簧2，使可动触点1与固定触点3相分离，因此现有的热保护器10形成为通过碟形双金属的反转切断电路的结构。(例如，参见日本实用新型公告昭58-46497号公报)

然而，在由该热保护器的电路切断中，在该切断动作时，希望获得大的触点间隔和充分快的触点分离速度，在这方面利用上述碟形双金属的快速动作的现有的热保护器尽管有较好的结构，但使用这样的碟形双金属仍存在以下的问题。

即，碟形双金属是将热膨胀系数不同的两种碟形金属板熔敷或者钎焊等后通过施加冲压加工形成一般的弯曲碟形的，但是由于碟形形状容易产生偏差，且由于碟形形状的偏差在反转动作的温度上出现偏差，因此有必要在预定的温度对动作的产品预先加热进行筛选，为了在组装工序的前一工序例如使用自动机有效地进行这样的筛选，需要很大的设备投资。

代替碟形双金属，有时时使用长方形的双金属，其形状由于简单因此制作容易，并且容易得到均匀性质的双金属，例如日本实用新型公开昭58-57050号中所述，尽管适合作为热保护器使用，但快速动作困难，不能适用于要求切断动作时大的触点间隔和十分快的触点分离速度的热保护器。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种热保护器，该热保护器不使用需要筛选的碟形双金属且具有高性能，且不需要用于筛选的设备投资，这样能够价格低廉地构成。

本发明的热保护器为使可动接片能达到快速动作，同时使用长方形的双金属和弓形弹簧。

根据本发明，提供一种如下结构的热保护器，其包括：一对第一和第二触点；第一可动接片，其由板簧材料制成，具有固定的一端和自由的另一端、且安装成使第一触点与第二触点在该自由端的端部上相对；双金属。在没超过规定温度的正常温度时上述第一触点保持与第二触点接触的状态，在温度异常上升到超过规定温度时，呈现双金属变形状态，使第一可动接片移动，形成第一触点与第二触点分开的状态。进一步，该热保护器还具有：第二可动接片，其由板簧材料制成，具有固定的一端和自由的另一端，且安装成使第二触点与第一触点在该自由端的端部上相对；作为上述双金属采用具有固定的一端和自由的另一端的长方形双金属，该热保护器还具有：具有被定位的一端与自由的另一端，自由的另一端与上述第一可动接片的自由端的顶端卡合的弓形弹簧。在正常温度时，通过使长方形的双金属不变形，上述弓形弹簧把第一触点向第二触点按压，使上述第一和第二触点相互接触，在温度异常上升时，呈现出长方形双金属变形状态，其自由端将上述第二触点向第一触点按压，上述弓形弹簧使第一可动接片快速动作，使上述第一触点与第二触点分离。

附图说明

图1A是根据本发明的热保护器的一实施例的平面图，图1B是左视图，图1C是正视图，图1D是图1A中的A-A线剖面图，图1E是用于说明弓形弹簧和可动接片卡合状态的立体图；

图2A是图1所示实施例中的外壳的左视图，图2B是正视图，图2C是右视图，图2D是底视图，图2E是图2B中的F-F线剖面图。图2F是在外壳的敞开面(图2B的正面)配置的盖的立体图；

图3A是如图1所示实施例中的保护罩的展开图，图3B～图3E分别是背面图、左视图、正视图、右视图。图3F是图3D中的G-G线剖面图；

图4A～图4C是如图1所示的热保护器一实施例的剖面图，分别表示用于说明该动作的三种动作状态的图；

图5A～图5B是现有的热保护器的剖面图，分别表示用于说明该动作的两种动作状态的图。

具体实施方式

参照附图根据实施例说明本发明的实施方式。

图1表示根据本发明的热保护器的一实施例101，图2以及图3分别表示作为该构成部件的外壳11和保护罩31的结构。首先，参照图2和图3说明外壳和保护罩的结构。

如图2B中所示，外壳11的一侧面(图2B所示的正视图中，该正面前方的面)为敞开的大致为矩形的箱式形状，由绝缘树脂制成。在底面部12的外面(下面)向与底面部12的短边平行的方向伸长形成凸条13，进一步沿着该凸条13，从敞开面到大致中间位置切开形成椭圆缺口14。

使与敞开面邻接的一个侧面部15壁厚，在该侧面部15上形成连通外壳11内外的一对缝隙16。在该对缝隙16的底面部分上设置如图2E所示的凸部17。

在壁厚的侧面部15的厚度方向的外侧上，即外壳11的纵向的一端侧上贯穿四周形成突出凸缘状的台阶部18，进一步在侧面部15的厚度方向中间部的周围除外壳11的敞开面侧外的三面上形成凹槽19。

另一方面，在与侧面部15相对的外壳11的纵向另一端侧的侧面部21的内面上形成V形槽22。而且，在侧面部21、底面部12以及上面部23的敞开面侧端面的周边侧设置略微突出的台阶部24。

由于保护罩31安装成包围上述外壳11，因而对依据所需要的形状加工而成的金属板进行折弯加工构成，金属板在本例中可使用热传导性良好的铝板。

图3A是表示展开保护罩31的图，图3A中，虚线表示山型折弯的曲线。通过在虚线部分折弯，保护罩31形成为如图3B～E所示的箱式形状。为有助于对通过折弯得到的这些面的重叠状态的理解，在各面中标示出从a到h的识别符号。为有助于理解也将这些识别符号标记在图1中。而且，在保护罩31中形成如图3A所示的在三个部位的方形孔32，在折弯状态在与这些方形孔32对应的位置上切断一边形成挤压的卡合的突起33，这些方形孔32卡合突起33如图3F所示通过卡合使各个部分相互固定。

下面，参照图1说明热保护器各部分的构成和组装。

由磷青铜板等的板簧材料制成的一对第一、第二可动接片41，42的基端分别固定在端子43，44上，这些端子43，44与第一、第二可动接片41，42重合固定的部分分别被压入到外壳11的缝隙16中而安装在外壳11上。端子43，44例如通过黄铜板形成，第一、第二可动接片41，42和端子43，44在本例中通过焊接固定。

而且，在端子43，44以及第一、第二可动接片41，42向缝隙16的压入部分形成矩形的缺口(图1D中被遮挡而不能看到)，通过该缺口与在缝隙16的底面上设置的凸部17的卡合定位。

在外壳11内延伸、并且相互相对配设的第一、第二可动接片41，42的顶端侧即自由端上分别装配相对的第一、第二触点45，46，在本例中第一可动接片41的基端侧在图1D中的略微向下折弯使触点45，46相互接触。触点45，46例如由银合金制成。

在第一可动接片41的顶端和外壳11的侧面部21之间配设弓形弹簧51。弓形弹簧51以其一端装配在设置于侧面部21上的V形槽22内定位位置S，另一端在卡合点P与可动接片41的顶端卡合。弓形弹簧51配置成其弓形开口的一方朝向外壳11的上面部23。

而且，如图1E所示，在弓形弹簧51的另一端侧51a中形成矩形孔51b，另一方面，第一可动接片41的自由端41a中设置插通该孔51b的突起41b，由这些孔和突起的卡合形成使第一可动接片41和弓形弹簧51可相互移动连接的卡合点P。由此，弓形弹簧51可使第一可动接片41快速动作。弓形弹簧51与第一、第二可动接片41，42同样由例如磷青铜板制成。

在前面，已经对第一可动接片41的基端侧如在图1D中略微向下折弯进行了说明。下面再稍作详细描述，把弓形弹簧51的一端定位在外壳的侧面部21上设置的V形槽22内的位置作为S，把第一可动接片41的基端固定在外壳11上的位置作为S’。在初期装配的状态(通常温度动作时的状态)，涉及与包含连接位置S和位置S’的线(图1D中表示的S-S’线)的纸面垂直的平面(以下称为S-S’平面)，可动接片41的自由的另一端的顶端和弓形弹簧51的自由的另一端的卡合点P，如位于图1D所示的下部区域的位置那样，将第一可动接片41向下折弯。因此，上述卡合点P，由于比该S-S’平面在图1D中更下侧的位置，所以由该弓形弹簧51的向下的荷重施加方向，进一步向下压第一可动接片41，使其压向第二可动接片42。

在外壳11的椭圆缺口14上配置形成圆柱状的绝缘树脂制成的滑块52，使该滑块52可向其轴心方向移动。

第二可动接片42的自由的另一端以延伸的方式载置在滑块52的上端。

滑块52朝椭圆缺口14内的定位过程是，将滑块52放入椭圆缺口14中后，将如图2F所示的具有定位片55的盖54配置在外壳11的敞开面，滑块52通过夹置在该定位片55和椭圆缺口14的内壁之间定位在椭圆缺口14的最内部。在外壳11的敞开面侧设置的台阶部24在该盖54的安装(定位)中使用。

保护罩31从外壳11的侧面部21侧覆盖外壳11安装。保护罩31使其开口端31a、即插入方向顶端与在外壳11的台阶部18触接(参照图1D)，在该状态下将设置在外壳11上的位于凹槽19上的部分31b向凹槽19内突出，再通过铆接而固定在外壳11上。

而且，保护罩31的设置于外壳11的底面部12的部分31b与凸条13的下端13a和与凸条13一样向下面侧突出的侧面部15的台阶部15a呈触接的状态，因此形成在保护罩31和底面部12之间规定空间C。

在该空间C中，保护罩31的内表面上配置成为长方形的双金属53，该双金属53以位于外壳11的侧面部15侧的一端为固定端，以另一端为自由端。上述滑块52呈安装在该双金属53的自由端和第二可动接片42之间的状态。因而，相对于通过滑块52从下支撑的第二可动接片42，从其上方按压向下折弯的第一可动接片41，因此安装在两者之间的触点45，46紧密连接。

双金属53的固定端在本例中由焊接固定在保护罩31上，在该状态下双金属53沿着保护罩31和保护罩31紧密连接。双金属53与保护罩31紧密连接侧为高膨胀侧，相对侧为低膨胀侧。保护罩31在这样安装的双金属53的状态被安装在外壳11上。图4A～4C是表示上述结构的热保护器的动作的图，下面说明各状态。

图4A：初期状态

前面，已说明第一可动接片41在图1D中略微向下折弯的情况。为此，设弓形弹簧51其卡合点P在位于外壳11的V形槽22上的支点为S，向第一可动接片41的基端侧的外壳11的固定位置为S’，则位于一对第一、第二可动接片中的上侧(滑块52的相反侧)的、与第一可动接片41的顶端41b卡合的弓形弹簧51位于连接支点S和固定位置S’的S-S’平面下侧(滑块52侧)，弓形弹簧51的弓形的开口一方朝向外壳11的上面部23配置。即，弓形弹簧的弓形开口一方配置朝向在异常温度时由长方形双金属而引起的滑块移动方向。因此，根据该弓形弹簧51的向下的荷重施加方向，维持触点45和46的接触状态。一对端子43，44通过第一、第二可动接片41，42以及触点45，46处于导通状态。

图4B：加温状态

温度(周围温度)上升时，双金属53弯曲，自由端53a向上方位移。滑块52压向双金属53的自由端53a，并伴随着双金属53的移动向上方位移。由该滑块52向上按压一对触点45，46。第一、第二可动接片41，42，由于都由弹簧材料制成，因而可进行该移动。该状态，周围温度仍然不超过规定温度。卡合点P不能越过S-S’平面到其上方，仍然保持触点45和46的接触。

图4C：切断状态

如果温度进一步上升，则双金属53的位移也更大，触点45，46被进一步向上按压。然后，在周围温度超过规定温度的瞬间，在弓形弹簧51和第一可动接片41的卡合点P越过S-S’平面，弓形弹簧51的荷重施加方向从向下至向上反转，因此第一可动接片41和弓形弹簧51一起通过快速动作被向上按压，触点45与触点46分离，端子43，44之间变得不导通(切断)。

因此，根据本例，通过使用弓形弹簧51，使一方的第一可动接片41快速动作，代替现有的碟形双金属53可使用简单的长方形。利用该长方形的双金属53，通过滑块52将第一、第二可动接片41，42的顶端的触点45，46同时向上按压，因此，可使弓形弹簧51动作进行切断动作。而且，双金属53检测温度异常上升，一旦变为触点45和触点46分离的图4C的状态后，朝正常温度状态恢复时，通过在保护罩31以及外壳11的上面设置的通孔56，从外部至外壳11内例如通过插入绝缘体棒57，将可动接片41向下(图4C中箭头所示的方向)按压返回，返回到图4A的初期状态。

工业利用

综上所述，根据本发明使用的双金属由于为单纯的长方形，因而容易得到均匀的质量，不需要在使用现有的碟形双金属时的使用自动机装配的工序的前一工序的筛选，因此可以不需要用于筛选的很大的设备投资，由此可获得低价格的热保护器。

另外，利用弓形弹簧和可动接片的卡合位置P的位置变化导致的快速动作进行切断动作，可获得切断动作时很大的触点间隔和充分快的触点离开速度，因此可得到高性能的热保护器。

进一步，一对触点虽然伴随着温度上升由滑块按压位移，但同时形成按压向上的构造，因而直到切断动作之前仍保持它的接触压，这一点是本发明的优良的作用效果。

而且，由于第一、第二的可动接片以及双金属都为长方形板簧形状，例如通过施加弯曲改变弹簧的角度等简单作业就能够调整性能，由此在装配工序中设置上述调整工序，就能修好性能差的产品，能大幅度提高成品率。

Claims (3)

1、一种热保护器，其包括：一对第一和第二触点；第一可动接片，其由板簧材料制成，具有固定的一端和自由的另一端，且安装成使第一触点与第二触点在该自由端的端部上相对；双金属，

在没超过规定温度的正常温度时上述第一触点保持与第二触点接触的状态，在温度异常上升到超过规定温度时，呈现双金属变形的状态，使第一可动接片移动，形成第一触点与第二触点分开的状态，

其特征在于，还具有：第二可动接片，其由板簧材料制成，具有固定的一端和自由的另一端，且安装成使第二触点与第一触点在该自由端的端部上相对，

作为上述双金属采用具有固定的一端和自由的另一端的长方形双金属，还具有：具有被定位的一端与自由的另一端，且自由的另一端与上述第一可动接片的自由端的顶端卡合的弓形弹簧，

在正常温度时，长方形的双金属不变形，上述弓形弹簧把第一触点向第二触点按压，使上述第一和第二触点相互接触，

在温度异常上升时，呈现出长方形双金属变形的状态，其自由端将上述第二触点向第一触点按压，上述弓形弹簧使第一可动接片快速动作，使上述第一触点与第二触点分离。

2、如权利要求1所述的热保护器，其特征在于，在正常温度时，相对于含有连接上述弓形弹簧的一端被定位的位置和第一可动接片被固定的一端的位置的直线的平面，弓形弹簧和第一可动接片的自由端的顶端的卡合点位于与第二可动接片的自由端相同的一侧，

当温度异常上升时，相对于上述平面，上述卡合点位于与第二可动接片自由端的顶端不同的一侧。

3、如权利要求1所述的热保护器，其特征在于，弓形弹簧配置为其弓形在如下方向打开，即温度异常上升时，长方形双金属位移，由其自由端将上述第二可动接片上的第二触点向第一可动接片上的第一触点运动的方向。

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