CN1722335A - 热敏开关 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能防止盖变形，可树脂模塑造的热敏开关，其具备：合成树脂制的壳体(1)，具有上面开口的收容部(1a)；第1固定端子(2)及第2固定端子(3)，部分露出地配设在收容部(1a)内；可翻转的双金属片(6)，收容在收容部(1a)内，一端侧连接在第1固定端子(2)上，在另一端侧固定有与设在第2固定端子(3)上的固定接点(3a)接触脱离的可动接点(7)；合成树脂制的盖(8)，以覆盖收容部(1a)的方式重合在壳体(1)上。在盖(8)上形成能够克服在树脂模塑造壳体(1)和盖(8)时的树脂流动压的金属制的变形防止部(9)。

Description

热敏开关

技术领域

本发明涉及热敏开关，具体涉及通过双金属片的热响应使可动接点翻转开关电接点的热敏开关的结构。

背景技术

关于以往的热敏开关的结构，已知有：以贴合多片热膨胀系数不同的金属的热敏元件(双金属)作为可动片，由设在双金属片上的可动接点、和与该可动接点一起常时构成闭合接点电路的固定接点构成的结构(例如，参照专利文献1)。

以下，参照附图说明以往的热敏开关的结构。

图6是表示以往的热敏开关的立体图，图7是表示以往的热敏开关的剖面图。

在图中，绝缘壳体31由合成树脂等绝缘材料料形成上面开口的箱状。在该绝缘壳体31的内底部设置各端子，该各端子的一端部从绝缘壳体31的两侧面侧朝外导出。

第1端子32由导电性的金属材料形成，在一端侧设置固定固定接点33的安装孔32a，在该第1端子32的另一端侧设置从绝缘壳体31的侧面部朝外导出的连接端子部32b。此外，在第1端子32上设置倾斜部32d，该倾斜部32d埋入安装在绝缘壳体31的内底部。

第2端子34，由导电性的金属材料形成，在一端侧形成熔接双金属片的一端部的突出部34a。此外，在该第2端子34的另一端侧设置从绝缘壳体31的侧面部朝外导出的连接端子部34b。此外，在第2端子34上设置倾斜部34d，该倾斜部34d埋入安装在绝缘壳体31的内底部。

双金属片35，例如，通过平板状叠层接合由高电阻材料构成的高膨胀材料和由低电阻材料构成的低膨胀材料等热膨胀率不同的两种金属材料而形成。在该双金属片35的一端侧固定有与固定接点33接触脱离的可动接点36，另一端侧熔接在第2端子34上设置的突出部34a上。此外，在双金属片35的中央形成用于协助翻转作用的鼓出的圆顶状的翻转部35a。

盖37由合成树脂等绝缘材料形成大致板状，安装在绝缘壳体31的开口部上，防止灰尘或气体等对设在绝缘壳体31的内部的第1端子32、第2端子34、双金属片35、可动接点36及固定接点33等造成影响。

接着，说明其工作原理，在常温及通常的使用温度下，相互对向配置的可动接点33和固定接点33接触，形成导通状态。如果温度因任何原因从该状态升高，双金属片35就根据温度的上升进行翻转运动。此时，固定在双金属片35上的可动接点36，脱离固定接点33，形成断开状态。

另外，如果温度从该状态下降返回到原来的常温，双金属片35就根据温度的下降翻转复位，可动接点36与固定接点33接触，接点形成导通状态，复原到初期的状态。

专利文献1：特开2001-52580号公报

目前，为了提高电器设备的抗落下冲击的强度，希望在金属模内由树脂模塑(热熔化)组装有电子部件的电路基板。但是，在上述以往的热敏开关中，由于用薄的树脂薄板形成盖，所以存在盖因树脂模塑时的压力有可能变形的问题。

发明内容

因此，本发明就是为了解决上述的问题而做出的，其目的在于，提供一种能防止盖变形并可树脂模塑的热敏开关。

解决上述的问题，在本发明中，作为第1解决方案，其构成为，具备：具有上面开口的收容部的合成树脂制的壳体；部分露出地配设在所述收容部内的第1固定端子及第2固定端子；收容在所述收容部内，一端侧连接在所述第1固定端子上，在另一端侧上固定与设在所述第2固定端子上的固定接点接触脱离的可动接点的可翻转的双金属片；以覆盖所述收容部的方式重合在所述壳体上的合成树脂制的盖，在所述盖上形成能够克服在树脂模塑造所述壳体和所述盖时的树脂流动压的金属制的变形防止部。

此外，作为第2解决方案，其构成为：用金属制的芯材形成所述变形防止部，在所述盖内一体地埋设形成该芯材。

此外，作为第3解决方案，其构成为：用金属板材形成所述芯材，在所述盖的下面侧露出其一部分地形成外露部，形成在所述双金属片的翻转时，固定所述可动接点的端部和所述外露部可对接。

此外，作为第4解决方案，其构成为：利用超声波熔接，遍及全周地固定所述壳体的收容部的边缘部和所述盖的重合部。

如上所述，本发明的热敏开关，由于具备：具有上面开口的收容部的合成树脂制的壳体；部分露出地配设在收容部内的第1固定端子及第2固定端子；收容在收容部内，一端侧连接在第1固定端子上，在另一端侧上固定与设在第2固定端子上的固定接点接触脱离的可动接点的可翻转的双金属片；以覆盖收容部的方式重合在壳体上的合成树脂制的盖，另外，在盖上形成能够克服在树脂模塑造壳体和盖时的树脂流动压的金属制的变形防止部，因此能够防止合成树脂制的盖的变形，能够确实保证在壳体的收容部内的可动接点部的可动区域，从而能够提供可树脂模塑的热敏开关。

此外，由于用金属制的芯材形成变形防止部，在盖内一体地埋设形成该芯材，因此能够利用镶嵌成型，简单地在合成树脂制的盖上形成金属制的变形防止部。

此外，由于用金属板材形成芯材，在盖的下面侧露出其一部分地形成外露部，形成在双金属片的翻转时，固定可动接点的端部和外露部可对接，所以即使在因树脂模塑时的热使双金属片翻转，可动接点部对接在盖上，也能够防止可动接点部陷入盖内，或切削盖。

此外，由于利用超声波熔接遍及全周地固定壳体的收容部的边缘部和盖的重合部，所以能够利用超声波熔接密合盖和壳体的重合部的全周，能够提高树脂模塑时的收容部内的密封性。

附图说明

图1是表示本发明的热敏开关的剖面图。

图2是表示拆下本发明的热敏开关的盖的状态的俯视图。

图3是表示本发明的热敏开关的盖的剖面图。

图4是表示本发明的热敏开关的盖的底面图。

图5是表示本发明的双金属片的翻转工作时的动作说明图。

图6是表示以往的热敏开关的立体图。

图7是表示以往的热敏开关的剖面图。

图中：1-壳体，1a-收容部，1b-凹槽，1c-凸起部，2-第1固定端子，2a-接触片，2b-突出部，2c-连接端子部，3-第2固定端子，3a-固定接点，3c-连接端子部，4-正特性热敏电阻，5-板簧片，5a-弹簧部，5b-开口部，5c-安装部，6-双金属片，6a-翻转部，7-可动接点，8-盖，8a-卡合凹部，8b-上板部，8c-倾斜部，8d-凹部，9-芯材(变形防止部)，9a-外露部，9b-连接部。

具体实施方式

以下，图1～5表示本发明的热敏开关的实施方式。图1是本发明的热敏开关的剖面图，图2是表示拆下本发明的热敏开关的盖的状态的俯视图，图3是本发明的热敏开关的盖的剖面图，图4是本发明的热敏开关的盖的底面图，图5是本发明的双金属片的翻转工作时的动作说明图。

在图中，壳体1由合成树脂等绝缘材料料形成上面开口的箱状，设置收容部1a。在该壳体1的收容部1a的内底部一体地埋设后述的各固定端子，外露其一端侧的一部分配置，该各固定端子的另一端侧从壳体1的两侧面侧分别朝外导出。此外，在壳体1的内底部中央设置圆形状的凹槽1b。此外，在壳体1的开口一方的两角部设置向上方突出的凸起部1c，固定该凸起部1c和后述的盖8的卡合凹部8a，将盖8定位在壳体1上。

第1固定端子2，由黄铜等导电性金属材料形成平板状。该第1固定端子2的一端侧，在所述壳体1的内部向底面侧弯曲，在所述壳体1的收容部1a的中央延出设置，该突出的前端在所述凹槽1b的内底面露出设置接触片2a。此外，在收容部1a的一端侧的、与所述接触片导通的根部附近，通过冲压等形成上方偏厚的突出部2b，该突出部2b成为固定在后述的双金属片6的一端部上的熔接部。

此外，第2固定端子2的另一端侧，在所述壳体1的内部向底面侧弯曲，该弯曲的前端侧从所述壳体1的侧面部朝外导出，设置连接在其它电子设备等上的连接端子部2c。

第2固定端子3同样由黄铜等导电性金属材料形成平板状。该第2固定端子3的一端侧向所述壳体1的收容部1a的另一端侧露出，在其中央设置与后述的可动接点7对接的固定接点3a。

此外，第2固定端子3的另一端侧，与所述第1固定端子2同样地，在所述壳体1的内部向底面侧弯曲，该弯曲的前端侧从所述壳体1的侧面部朝外导出，以设置连接在其它电子设备等上的连接端子部3c。

此外，在所述凹槽1b保持正特性热敏电阻4。该正特性热敏电阻4，由通电发热的电子元件(PTC元件)形成圆板状，上下具有电极，该正特性热敏电阻4的上下电极，被夹持在向所述凹槽1b的内底面露出的所述第1固定端子2的接触片2a、和固定在所述第2固定端子3的一端侧的后述的板簧片5的弹簧部5a的之间，以电连接的状态保持。

该正特性热敏电阻4，在后述的双金属片6因温度变化而翻转的情况下，能够进行发热保持双金属片6的翻转状态的自己保持动作。

板簧片5，由具有弹性的导电性金属板形成，具有大致平板状的弹簧部5a、和从该弹簧部5a的两端，夹着开口部5b，“コ”字状延伸的一对安装部5c。该板簧片5，形成以弹簧部5a与向所述凹槽1b的内底面露出的所述第1固定端子2的接触片2a对向的状态用电阻焊接等方法将安装部5c固定在所述第2固定端子3的一端侧的构成。

此时，所述板簧片5，以设在所述第2固定端子3的一端侧的中央的固定接点3a从安装部5c的开口部5b露出的状态安装。通过该开口部5a，能够使设在后述的双金属片6上的可动接点7和所述固定接点3a接触脱离。

所述板簧片5，设置在正特性热敏电阻4的上侧，且正特性热敏电阻4保持在设于所述壳体1的内底部中央的凹槽1b中，该正特性热敏电阻4的上侧的电极的一端与弹簧部5a连接，利用该弹簧片5具有的弹性，将正特性热敏电阻4的下侧的电极的另一端压接保持在接触片2a上，该接触片2在所述凹槽1b的内底面露出。如此，由于能够利用板簧片5的弹性，弹性保持正特性热敏电阻4，所以能够防止破损，确实保持，同时能够确实电连接第1固定端子2和第2固定端子3。

双金属片6，例如，通过平板状叠层接合由高热膨胀率的材料构成的高膨胀材料和由低膨胀率的材料构成的低膨胀材料等热膨胀率不同的两种金属材料而形成。该双金属片6的一端侧，用激光焊接等方法接合在设于所述第1固定端子2上的所述突出部2b上。另外，在成为该双金属片6的自由端的另一端侧用激光焊接等方法接合与所述固定接点3a接触脱离的、由银氧化锡等构成的可动接点7。

在此种情况下，由于所述第1固定端子2和所述双金属片6的一端侧的结合位置，成为与局部向第1固定端子2突出形成的所述突出部2b的部分结合的状态，所以在所述双金属片6翻转工作的情况下容易翻转，不阻碍工作特性。

此外，在所述双金属片6的中央部形成用于协助翻转作用的鼓出的圆顶状的翻转部6a，通过形成该翻转部6a，能够确实进行所述双金属片6的、根据温度特性即温度的翻转工作。

盖8，由合成树脂等绝缘材料形成下面开口的箱状。此外，在盖8的开口一方的两个角部设置凹状的卡合凹部8a，卡扣该卡合凹部8a和所述壳体1的凸起部1c，重合定位壳体1和盖8。在此种情况下，重合密封所述壳体1的收容部1a的周边部1a和盖8的下面的开口的周边部。

此外，在盖8的上板部8b上利用镶嵌成型等方法一体埋设由平板状的金属板构成的芯材9。该芯材9，遍及成为盖8的上板部8b的平板状的面的大致整面地埋设。此外，在所述盖8的上板部8b的下面侧，露出所述平板状的芯材9的一部分，形成外露部9a，且对向地配置该外露部9a、和固定所述双金属片6的可动接点7的一端侧。并且，形成在所述双金属片6的翻转时固定所述可动接点7的端部和所述外露部9a可对接。

此外，关于所述盖8的厚度，以双金属片6的固定侧厚、自由端侧(可动接点7侧)薄的方式形成倾斜部8c，能够以埋设的方式保持芯材9，同时避免与双金属片6的干涉，并可使高度方向薄型化。(参照图3)

此外，芯材9，经由连结部9b连结在带材上并成型成一体，通过在设于盖8的侧壁上的凹部8d内切断连结部9b，能够大批量生产。另外，由于该连结部9b的切断部的端面不从凹部8d向外侧突出，因此能够缩小外形，能够安全地进行操作作业。(参照图4)

为了组装上述构成的热敏开关，在配设第1固定端子2及第2固定端子3的壳体1的收容部1a的凹槽1b内收容正特性热敏电阻4，通过以在正特性热敏电阻4的上侧的电极上连接板簧片5a的状态，用电阻焊接等方法将板簧片5的安装部5c接合在第2固定端子3的一端侧，利用板簧片5将正特性热敏电阻4的下侧的电极压接保持在第1固定接点2的接触片2a上。此时，板簧片5，以露出设在第2固定端子3的一端侧的中心位置上的固定接点3a从安装部5c的开口部5b的状态安装。

接着，在壳体1的收容部1a，使固定接点3a和可动接点7对向地插入双金属片6，用激光焊接等方法，在第1固定端子2的突出部2b上接合双金属片6的一端侧。此时，固定接点3a和可动接点7形成电连接的状态。在此状态下，形成开关模块。

接着，从开关模块的上侧覆盖盖8，卡合设在壳体1的收容部1a的两角部的凸起部1c、和设在盖8的开口的两角部的卡合凹部8a，使其重合定位。并且，用超声波熔接等方法熔接壳体1和盖8，使开关模块和盖8一体化，组装结束。

在此状态下，第1固定端子2及第2固定端子3间通过双金属片6形成电导通状态，此外，正特性热敏电阻4并排连接在第1固定端子2及第2固定端子3之间。

另外，在此种情况下，由于以板簧片5的弹簧部5a弹接在正特性热敏电阻4上的状态，通过超声波熔接一体地密封壳体1和盖8，所以通过板簧片5具有弹性地保持正特性热敏电阻4，由于即使施加超声波熔接的振动，也无裂纹或损伤的顾虑，因此能够提高壳体1和盖8的密封性，能够防止从外部侵入液体或气体。此外，通过超声波熔接密封壳体1和盖8的重合部的全周，能够提高树脂模塑时的收容部内的密封性。

此外，由于在上述盖8的上板部8b中利用镶嵌成型等方法，一体埋设由平板状的金属板构成的所述芯材9，组装热敏开关等电子部的电路基板，在金属模内形成树脂模塑(热熔化)时的变形防止部，因此能够利用镶嵌成型，简单地在合成树脂制的所述盖8上形成金属制的变形防止部。

另外，该金属制的变形防止部，除利用镶嵌成型与盖8一体化外，也可以以从外侧覆盖盖8的方式，通过覆盖金属框体而形成。此外，在利用镶嵌成型的材料中，除平板状的金属板外，也能够采用线状材料。无论在何种情况下，都能够防止盖8向双金属片6的翻转区域即向壳体l的收容部1a的高度方向的变形。

下面，说明上述构成的热敏开关的工作原理。

如图1所示，在常温及通常的使用温度下，相互对向配置的可动接点7和固定接点3a相互接触，接点呈导通状态。此时，在第1固定端子2及第2固定端子3的之间并列连接双金属片6和正特性热敏电阻4，但由于相对于正特性热敏电阻4具有的内部电阻值，双金属片6的电阻值非常小，因此电流不在正特性热敏电阻4中流动，外加给第1固定端子2及第2固定端子3之间的电流沿双金属片6流动。

因此，在正特性热敏电阻4侧不流动实质上的电流，正特性热敏电阻4几乎不发热。

如果因某种原因温度从此状态上升，如图5所示，设在固定可动接点7的双金属片6上的翻转部6a，根据温度的上升，进行翻转动作。此时，固定在双金属片6上的可动接点7，与双金属片6一起被驱动，脱离固定接点3a，接点呈断开状态。在此种情况下，翻转的双金属片6的翻转部6a，其鼓出部翻转，向正特性热敏电阻4的方向，即壳体l的内底面的方向突出。

此外，这时双金属片6的固定可动接点7的一端侧，通过翻转翻转部6a，形成与由向盖8的上板部8b的下面侧露出的金属板构成的芯材9的外露部9a对接的状态。如此，由于形成在双金属片6的翻转时，固定可动接点7的端部和外露部9a可对接，所以即使因树脂模塑时的热，双金属片6翻转，固定可动接点7的端部对接在盖8的上板部8b上，也能够防止双金属片6陷入盖8内，或切削盖8。此外，双金属片6不变形，设定温度也不偏移。

如此，如果接点呈断开状态，第1固定端子2及第2固定端子3之间的电压外加给正特性热敏电阻4，正特性热敏电阻4工作，即通电发热。因如此的正特性热敏电阻4的发热，双金属片6被保持在图5所示的翻转位置，可动接点7和固定接点3a保持断开的原状态。即，呈自己保持状态。

此时，正特性热敏电阻4的发热，由于与正特性热敏电阻4对向地接近配置双金属6的圆顶状的翻转部6a，所以高效率地传递给双金属片6。

为了解除该自己保持的接点的断开状态，只要切断第1固定端子2及第2固定端子3之间的外加电压就可以。如此，如果温度从该状态下降，由于返回到原来的常温，双金属片6的翻转部6a就根据温度的下降翻转复位，向与正特性热敏电阻4的方向相反的方向突出，所以可动接点7与固定接点3a接触，接点形成导通状态，复原到初期的状态。

如上所述，根据本发明的热敏开关的结构，由于具备：合成树脂制的壳体1，具有上面开口的收容部1a；第1固定端子2及第2固定端子3，部分露出地配设在收容部1a内；可翻转的双金属片6，收容在收容部1a内，一端侧连接在所述第1固定端子2上，在另一端侧上固定与设在所述第2固定端子3上的固定接点3a接触脱离的可动接点7；合成树脂制的所述盖8，以覆盖收容部1a的方式重合在所述壳体1上。另外由于在所述盖8的上板部8b上，通过保持金属制的芯材9形成变形防止部，在由树脂模塑所述壳体1和所述盖8时，由于所述盖8的上板部8b能够利用该变形防止部，克服树脂流动压，所以通过设置金属制的所述芯材9，能够防止合成树脂制的所述盖8的变形，由于能够确实保证在所述壳体1的收容部1a内的可动接点部的可动区域，从而能够提供可树脂模塑的热敏开关。

另外，在上述实施例中，说明了内置自己保持用的正特性热敏电阻，但本发明也能够用于不设自己保持功能的热敏开关。

Claims (4)

1.一种热敏开关，其特征在于，

具备：

合成树脂制的壳体，其具有上面开口的收容部；

第1固定端子及第2固定端子，其部分露出地配设在所述收容部内；

可翻转的双金属片，其收容在所述收容部内，一端侧连接在所述第1固定端子上，并在另一端侧固定有与设在所述第2固定端子上的固定接点接触脱离的可动接点；以及

合成树脂制的盖，其以覆盖所述收容部的方式重合在所述壳体上，

在所述盖上形成金属制的变形防止部，该变形防止部能够克服在树脂模塑所述壳体和所述盖时的树脂流动压。

2.如权利要求1所述的热敏开关，其特征在于：用金属制的芯材形成所述变形防止部，在所述盖内一体埋设形成该芯材。

3.如权利要求2所述的热敏开关，其特征在于：用金属板材形成所述芯材，使该芯材一部分向所述盖的下面侧露出来形成外露部，在所述双金属片翻转时固定有所述可动接点的端部和所述外露部可对接。

4.如权利要求1～3中任何一项所述的热敏开关，其特征在于：利用超声波熔接遍及全周地固定所述壳体的收容部的边缘部和所述盖的重合部。

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