DE102004028120A1 - Thermoschutzschalter - Google Patents

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DE102004028120A1
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DE102004028120A
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Eiichi Isesaki Hashimoto
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Abstract

Aus Blattfederelementen gebildete bewegliche Kontaktstücke (41 und 42) sind am Gehäuse (11) mit den Anschlüssen (43 bzw. 44) verbunden und ein erster und zweiter Kontakt (45 und 46) sind an den anderen freien Enden der beweglichen Kontaktstücke (41 bzw. 42) angebracht. Eine Metallabdeckung (31) wird um das Gehäuse (11) angebracht und ein rechteckig geformtes Bimetallelement (53) wird mit einem Ende an der Abdeckung (31) befestigt, so dass sich ein Gleitstück (52) zwischen dem anderen freien Ende des Bimetalls (53) und dem zweiten Kontakt (46) befindet. Der erste und zweite Kontakt (45 und 46) werden in Berührung miteinander gehalten, während die Umgebungstemperatur normal ist. Ein Ende einer gekrümmten Feder (51) ist in Punkt S im Innern des Gehäuses (11) positioniert und das andere Ende greift in Punkt P am äußersten Ende des beweglichen Kontaktstücks (41) ein. Wenn die Temperatur übermäßig ansteigt, werden die Kontakte (45 und 46) durch das freie Ende des Bimetalls (53) mittels des Gleitstücks (52) nach oben gedrückt, wodurch die gekrümmte Feder (51) das bewegliche Kontaktstück (41) zur Ausführung einer Schnappbewegung veranlasst, um den ersten Kontakt (45) vom zweiten Kontakt (46) zu trennen.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Thermoschutzschalter, der einen übermäßigen Temperaturanstieg erfasst und den betroffenen elektrischen Kreis unterbricht.
  • HINTERGRUNDTECHNIK
  • 5 zeigt ein Beispiel eines herkömmlichen Thermoschutzschalters dieser Art. Der Thermoschutzschalter gemäß dem Stand der Technik, der allgemein mit 10 bezeichnet ist, hat einen Aufbau, bei dem: eine Kontaktfeder 2, die an ihrem einen Ende einen daran befestigten beweglichen Kontakt 1 trägt, und ein fester Kontakt 3 zusammen mit Anschlüssen 5a und 5b an einem isolierenden Gehäuse 4 mit offener Oberseite befestigt sind; ein Führungselement 7, das eine sich senkrecht hindurch erstreckende bewegliche Stößelstange 6 aus einem isolierenden Material lagert, am offenen Ende des isolierenden Gehäuses 4 angebracht ist; ein scheibenförmiges Bimetallelement 8 über dem Führungselement 7 angeordnet ist; und eine Metallkappe 9 von oberhalb dem scheibenförmigen Bimetallelement auf das Führungselement 7 gesetzt und auf das isolierende Gehäuse 4 gequetscht ist.
  • Wenn bei dem Thermoschutzschalter der obigen Bauart die Temperatur (Umgebungstemperatur) übermäßig über eine vorgegebene Temperatur ansteigt, so dass sie aus dem stationären Zustand (5A) den abnormen Zustand erreicht (5B), kippen die Seiten mit hohem und niedrigem Dehnungskoeffizienten mit einer Schnappbewegung um, was dazu führt, das die Stößelstange 6 nach unten gedrückt wird, auf die Kontaktfeder 2 drückt und so die Berührung zwischen dem beweglichen Kontakt und dem festen Kontakt 3 aufhebt. Der herkömmliche Thermoschutzschalter 10 ist so konfiguriert, dass er den elektrischen Kreis unterbricht, indem er sich eine Umkehrbewegung des scheibenförmigen Bimetallelements 8 wie oben erwähnt zunutze macht (vgl. z.B. die japanische Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. S58-46497).
  • Bei der Unterbrechung eines elektrischen Kreises durch einen solchen Thermoschutzschalter ist es wünschenswert, eine weite Kontakttrennung und eine hinreichend hohe Kontaktöffnungsgeschwindigkeit bereitzustellen. Der herkömmliche Thermoschutzschalter des Typs, der sich der Schnappwirkung des scheibenförmigen Bimetallelements bedient, ist so konfiguriert, dass er die obigen Anforderungen voll erfüllt, allerdings bringt die Verwendung eines solchen scheibenförmigen Bimetallelements das nachstehend beschriebene Problem mit sich.
  • Das scheibenförmige Bimetallelement wird normalerweise hergestellt, indem zwei Scheiben mit unterschiedlichen Wärmedehnungskoeffizienten durch Schmelzschweißen oder Hartlöten miteinander verbunden werden, gefolgt von Pressen zu einer gekrümmten Scheibenform. Die Scheibenform unterliegt leicht Schwankungen und die Schwankung der Scheibenform verursacht Schwankungen der Temperatur, bei der das scheibenförmige Bimetallelement umkippt. Um dies zu vermeiden, ist es erforderlich, die scheibenförmigen Bimetallelement vorzuerwärmen, um diejenigen auszuwählen, die bei einer vorgegebenen Temperatur ansprechen. Bei einer effizienten Fertigung sollte ein solcher Auswahlprozess der scheibenförmigen Bimetallelemente z.B. vor der automatischen Montage der Thermoschutzschalter stattfinden, so dass hohe Kapitalinvestitionen erforderlich sind.
  • Ein Ersatz für die scheibenförmigen Bimetallelemente können rechteckige Bimetallelemente sein. Aufgrund ihrer einfachen Konfiguration sind rechteckig geformte Bimetallelemente leicht herzustellen und solche mit einheitlichen Eigenschaften sind ohne weiteres verfügbar. Sie eignen sich zur Verwendung als Thermostate wie beispielsweise in der veröffentlichten japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Nr. S58-57050 beschrieben, aber mit ihnen lässt sich eine Schnappwirkung schwer erzielen. Aus diesem Grund ist es für unmöglich erachtet worden, die rechteckigen Bimetallelemente für Thermoschutzschalter einzusetzen, für die eine weite Kontakttrennung und eine hinreichend hohe Kontaktöffnungsgeschwindigkeit gefordert werden.
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Hochleistungs-Thermoschutzschalter jedoch mit niedrigen Kosten bereitzustellen, bei dem das rechteckige Bimetallelement verwendet wird und für den deshalb nicht die hohen Kapitalinvestitionen anfallen, wie sie in der Vergangenheit zur Prüfung der Bimetallscheiben notwendig waren.
  • Der Thermoschutzschalter gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet in Kombination das rechteckige Bimetallelement und eine gekrümmte Feder, um eine Schnappbewegung eines beweglichen Kontaktstücks auszuführen.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Thermoschutzschalter bereitgestellt, der ein Paar erste und zweite Kontakte aufweist, ein erstes bewegliches Kontaktstück, das aus einem Blattfederelement gebildet ist und ein festes Ende sowie ein anderes freies Ende hat, an dem der erste Kontakt gegenüber dem zweiten Kontakt angebracht ist, und ein Bimetallelement, bei dem unter stationären Temperaturbedingungen, bei denen eine vorgegebene Temperatur nicht überschritten wird, das Bimetall nicht verformt wird, so dass der erste Kontakt in Berührung mit dem zweiten Kontakt gehalten wird, und unter abnormal hohen Temperaturbedingungen, bei denen die vorgegebene Temperatur überschritten wird, das Bimetall verformt wird, um das erste bewegliche Kontaktstück zu betätigen, um den ersten Kontakt außer Berührung mit dem zweiten Kontakt zu bringen, wobei der Thermoschutzschalter dadurch gekennzeichnet ist, dass: ferner ein zweites bewegliches Kontaktstück bereitgestellt wird, das aus einem Blattfederelement gebildet ist und ein festes Ende sowie ein anderes freies Ende hat, an dem der zweite Kontakt gegenüber dem ersten Kontakt angebracht ist; ein rechteckig geformtes Bimetallelement mit einem festes Ende und einem anderen freien Ende als das Bimetallelement dient; ferner eine gekrümmte Feder, die aus einen Blattfederelement in einer gekrümmten Form bereitgestellt wird, die ein Ende hat, das an einer festen Stelle gehalten wird und ein anderes freies Ende, das mit dem freien Ende des ersten beweglichen Kontaktstücks in Eingriff steht; unter stationären Temperaturbedingungen das rechteckige Bimetallelement nicht verformt wird, so dass die gekrümmte Feder den ersten Kontakt gegen den zweiten Kontakt drückt, so dass der erste und zweite Kontakt miteinander in Berührung kommen; und unter abnormal hohen Temperaturbedingungen das rechteckige Bimetallelement verformt wird, so dass es mit seinem freien Ende den zweiten Kontakt gegen den ersten Kontakt drückt, so dass die gekrümmte Feder das erste bewegliche Kontaktstück zur Ausführung einer Schnappbewegung veranlasst, wodurch der erste Kontakt außer Berührung mit dem zweiten Kontakt gebracht wird.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1A ist eine Draufsicht eines Thermoschutzschalters gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 1B ist eine Ansicht von links;
  • 1C ist eine Vorderansicht;
  • 1D ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in 1A;
  • 1E ist eine perspektivische Ansicht zur Verdeutlichung des Eingriffs einer gekrümmten Feder mit einem beweglichen Kontaktstück;
  • 2A ist eine Ansicht von links eines Gehäuses der Ausführungsform von 1;
  • 2B ist eine Vorderansicht;
  • 2C ist eine Ansicht von rechts;
  • 2D ist eine Ansicht von unten;
  • 2E ist eine Schnittansicht entlang der Linie F-F in 2B;
  • 2F ist eine perspektivische Ansicht einer Abdeckung zum Abdecken einer Öffnung des Gehäuses;
  • 3A ist eine abgewickelte Ansicht der Abdeckung der Ausführungsform von 1;
  • 3B bis 3E sind Ansichten von hinten, von links, von vorne bzw. von rechts;
  • 3F ist eine Schnittansicht entlang der Linie G-G in 3D;
  • 4A bis 4C sind Schnittansichten des Thermoschutzschalters von 1 zur Veranschaulichung seiner Funktionsweise;
  • 5A und 5B sind Schnittansichten eines herkömmlichen Thermoschutzschalters zur Veranschaulichung seiner Funktionsweise.
  • BESTE ART ZUR VERWIRKLICHUNG DER ERFINDUNG
  • 1 ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des Thermoschutzschalters 101 gemäß der vorliegenden Erfindung. Die 2 und 3 zeigen ein Gehäuse 11 und eine Abdeckung 31, die Bestandteile des Thermoschutzschalters sind. Zunächst wird unter Bezugnahme auf die 2 und 3 der Aufbau des Gehäuses 11 und der Abdeckung 31 beschrieben.
  • Das Gehäuse 11 ist ein rechteckiger Kasten, der an einer Seite offen ist (die Vorderseite des Kastens in der Vorderansicht in 2B). Das Gehäuse 11 besteht aus einem isolierenden Harzmaterial. An der Unterseite der Bodenplatte 12 des kastenförmigen Gehäuses 11 ist hervorstehend eine rechteckiger Vorsprung 13 vorgesehen, der sich parallel zu den kürzeren Seiten der Bodenplatte 12 erstreckt. In der Bodenplatte 12 ist eine elliptische Aussparung 14 ausgeformt, die sich von der offenen Seite des Gehäuses 11 entlang dem Vorsprung 13 zu einer Stelle in der Mitte der Breite der Bodenplatte 12 erstreckt.
  • Die rechte Seitenwand 15 des Gehäuses 11 neben der Öffnung ist dick ausgebildet. Durch die rechte Seitenwand 15 ist ein Paar Schlitze 16 ausgeformt, deren eines Ende im Innern des Gehäuses 11 offen ist. Im Abschnitt unter dem Paar Schlitzen 16 ist ein Vorsprung 17 ausgeformt, wie in 2E dargestellt ist.
  • Die dicke rechte Seitenwand 15 hat einen flanschartigen gestuften Abschnitt 18, der an ihrem äußeren Ende allseitig vorsteht, und unmittelbar innerhalb des gestuften Abschnitts 18 ist eine Nut 19 mit U-förmigem Querschnitt ausgeformt, die sich über drei Oberflächen der rechten Seitenwand 15 mit Ausnahme der Öffnung des Gehäuses 11 erstreckt.
  • In der Innenoberfläche der linken Seitenwand 21 gegenüber der rechten Seitenwand 15 ist eine V-förmige Nut 22 in Längsrichtung des Gehäuses 11 ausgeformt. Die linke Seitenwand 21, die Bodenplatte 12 und die Deckplatte 23 des Gehäuses 11 haben gestufte Abschnitte 24, die gegenüber ihren Kanten leicht hervorstehen und die Öffnung des Gehäuses 11 umgeben.
  • Die Abdeckung 31 wird um das Gehäuse 11 angebracht. Sie wird durch Falten eines Metallblechs einer erforderlichen Form gebildet; das in diesem Beispiel verwendete Metallblech ist ein Aluminiumblech (Al) mit hoher Wärmeleitfähigkeit.
  • 3A ist eine abgewickelte Ansicht der Abdeckung 31. Die gestrichelten Linien entsprechen den Faltlinien des Metallblechs. Das Blech wird entlang den Faltlinien so gefaltet, dass eine kastenförmige Abdeckung 31 entsteht, wie sie in den 3B bis 3E dargestellt ist. Um die Überlappungen besser zu verdeutlichen, sind die durch Falten des Metallblechs definierten Bereiche mit den Bezugszeichen a bis h bezeichnet. In 1 werden die gleichen Bezugszeichen verwendet. Wie aus 3A ersichtlich ist, hat die Abdeckung 31 an drei Stellen im Blech ausgeformte quadratische Löcher 32, die wie in 3F dargestellt mit nach außen geführten Laschen 33 auf dem Metallblech an den den quadratischen Löchern entsprechenden Stellen verbunden werden, wenn das Blech zur kastenförmigen Abdeckung 31 gefaltet wird. Durch den Eingriff der nach außen geführten Laschen 33 in die quadratischen Löcher 32 wie in 3F dargestellt, werden die entsprechenden Teile der kastenförmigen Abdeckung 31 fest miteinander verbunden.
  • Indem erneut auf 1 Bezug genommen wird, werden nunmehr Aufbau und Zusammenbau des Thermoschutzschalters beschrieben.
  • Das erste und das zweite bewegliche Kontaktstück 41 und 42, die aus Blattfederelementen z.B. aus Phosphorbronze gebildet sind, werden an ihrem Fußende an Anschlüssen 43 bzw. 44 befestigt. Die überlappenden Abschnitte der Anschlüsse 43, 44 und des ersten und zweiten Kontaktstücks 41, 42 werden in die Schlitze 16 des Gehäuses 11 gepresst. Die Anschlüsse 43 und 44 bestehen aus z.B. aus Messing und das erste und das zweite bewegliche Kontaktstück 41, 42 sowie die Anschlüsse 43 und 44 sind in diesem Beispiel durch Schweißen aneinander befestigt.
  • In den Abschnitten des Gehäuses 11, in denen die überlappenden Abschnitte der Anschlüsse 43, 44 und der beweglichen Kontakte 41, 42 mit Presssitz in den Schlitzen 16 sitzen, sind rechteckige Aussparungen (in 1D verdeckt) ausgeformt. Die Anschlüsse 43, 44 und die beweglichen Kontakte 41, 42 werden durch Eingriff der Aussparungen und der Vorsprünge 17 unter den Schlitzen 16 positioniert.
  • Das erste und das zweite bewegliche Kontaktstück 41 und 42, die einander gegenüberliegend in das Gehäuse 11 eingesetzt werden, tragen an ihren Enden bzw. an ihren anderen freien Enden ein Paar aus einem ersten bzw. einem zweiten Kontakt 45 und 46, die einander gegenüberliegen. Bei diesem Beispiel ist das erste bewegliche Kontaktstück 41 im Bereich seines Fußendes leicht nach unten gebogen, so dass die Kontakte 45 und 46 miteinander in Eingriff kommen. Die Kontakte 45 und 46 bestehen beispielsweise aus einer Silberlegierung.
  • Eine gekrümmte Feder 51 ist zwischen dem freien Ende des ersten beweglichen Kontaktstücks 41 und der Wand 21 des Gehäuses 11 angeordnet. Ein Ende der gekrümmten Feder 51 sitzt in der V-Nut 22 in der Wand 21 an der Position S und das andere freie Ende steht mit dem freien Ende des beweglichen Kontaktstücks 41 an der Position P in Eingriff. Die gekrümmte Feder 51 ist mit ihrer konkaven Seite nach oben angeordnet.
  • Wie aus 1E ersichtlich ist, hat die gekrümmte Feder 51 ein in ihr ausgeformtes rechteckiges Durchgangsloch 51b in der Nähe ihres anderen freien Endes 51a zur Aufnahme eines Vorsprungs 41b des freien Endabschnitts 41a des ersten beweglichen Kontaktstücks 41. Durch den Eingriff des Vorsprungs 41b im Loch 51b sind das erste bewegliche Kontaktstück 41 und die gekrümmte Feder 51 in Punkt P beweglich miteinander verbunden, so dass die gekrümmte Feder 51 das erste bewegliche Kontaktstück 41 zu einer Schnappbewegung veranlassen kann. Die gekrümmte Feder 51 besteht z. B. aus Phosphorbronze wie auch das erste und das zweite bewegliche Kontaktstück 41 und 42.
  • Das erste bewegliche Kontaktstück 41 ist oben als in einem Punkt nahe seinem Fußende in 1D leicht nach unten gebogen beschrieben worden. Dies wird nachstehend ausführlicher erläutert. Im ursprünglich zusammengebauten Zustand (im Betriebszustand bei Normaltemperatur) ist das erste bewegliche Kontaktstück 41 nach unten gebogen, so dass der Eingriffspunkt P zwischen dem Vorsprung 41b des freien Endes des beweglichen Kontaktstücks 41 und dem Loch 51b der gekrümmten Feder 51 unterhalb einer Ebene (im Folgenden als Ebene S-S' bezeichnet) senkrecht zur Papierebene (zur Zeichnung) liegt, die eine Linie (in 1D mit S-S' gekennzeichnet) enthält, die im Punkt S mündet, wo das eine Ende der gekrümmten Feder 51 in der V-Nut 22 positioniert ist, die in die Wand 21 des Gehäuses 11 geschnitten ist, sowie im Punkt S', wo der Fuß des ersten beweglichen Kontaktstücks 41 am Gehäuse 11 fixiert ist. Als Ergebnis befindet sich der Eingriffspunkt P unterhalb der Ebene S-S' in 1D; folglich wird aufgrund einer nach unten gerichteten Last durch die gekrümmte Feder 51 das andere freie Ende des ersten beweglichen Kontaktstücks 41 weiter nach unten gegen das andere freie Ende des zweiten beweglichen Kontaktstücks 42 gepresst.
  • Ein säulenförmiges Gleitstück 52 aus isolierendem Harz ist in der elliptischen Aussparung 14 des Gehäuses 11 in axialer Richtung beweglich aufgenommen. Auf dem oberen Ende des Gleitstücks 52 liegt der freie Endabschnitt des zweiten beweglichen Kontaktstücks 42 auf.
  • Das Gleitstück 52 wird zuerst in die elliptische Aussparung 14 eingeführt und dann durch Einpassen einer Abdeckung 54, die ein Positionierungsstück 55 hat, wie in 2F dargestellt, in der Öffnung des Gehäuses 11 positioniert. Das Gleitstück 52 wird somit zwischen dem Positionierungsstück 55 und der Innenwand der elliptischen Aussparung 14 und damit am innersten Ende der Aussparung 14 angeordnet. Die gestuften Abschnitte 24, die etwas über die Kanten des Gehäuses 11 seine Öffnung umgebend vorstehen, dienen auf diese Weise zur Befestigung (oder Positionierung) der Abdeckung 54 am Gehäuse 11.
  • Die Abdeckung 31 wird von der Seite der linken Seitenwand 21 her auf das Gehäuse 11 geschoben, bis das offene Ende 31a der Abdeckung 31 am gestuften Abschnitt 18 des Gehäuses 11 anliegt (siehe 1D). Die Abdeckung 31 wird dann durch Quetschen ihres offenen Endabschnitts 31b in die U-Nut 19 des Gehäuses fest am Gehäuse 11 gesichert.
  • Der Abschnitt 31b der Abdeckung 31 unter der Bodenplatte 12 des Gehäuses 11 liegt am unteren Ende 13a des Vorsprungs 13 und einem gestuften Abschnitt 15a des dicken Abschnitts 15 an, der sich wie der Abschnitt 13 nach unten erstreckt; dies begrenzt einen vorgegebenen Hohlraum C zwischen der Abdeckung 31 und der Bodenplatte 12 des Gehäuses 11.
  • Im Hohlraum C ist ein rechteckig geformtes Bimetallelement 53 angeordnet, dessen eines Ende an der rechten Seite 15 des Gehäuses befestigt ist, und dessen anderes Ende frei ist. Das oben genannte Gleitstück 52 befindet sich zwischen dem freien Ende des Bimetalls 53 und dem zweiten beweglichen Kontaktstück 42. Demzufolge presst das nach unten gebogene erste bewegliche Kontaktstück 41 gegen das zweite bewegliche Kontaktstück 42, das vom Gleitstück 52 nach oben gedrückt wird, wodurch die Kontakte 45 und 46 miteinander in enger Berührung gehalten werden.
  • Das feste Ende des Bimetalls 53 ist bei diesem Beispiel mit der Abdeckung 31 verschweißt, und das Bimetall 53 erstreckt sich entlang der Abdeckung 31 in engem Kontakt mit dieser. Die Seite des Bimetallelements 53, die in engem Kontakt mit der Abdeckung 31 steht, ist die Seite mit dem hohen Wärmedehnungskoeffizienten, und die andere Seite ist die Seite mit dem niedrigen Wärmedehnungskoeffizienten. Die Abdeckung 31 mit einem derartigen darin eingebauten Bimetall 53 wird auf das Gehäuse 11 geschoben.
  • 4 zeigt die Funktionsweise des wie oben beschrieben aufgebauten Thermoschutzschalters. Nachstehend werden die Funktionen des Thermoschutzschalters in den jeweiligen Betriebszuständen beschrieben.
  • 4A: Ausgangszustand
  • Da das erste bewegliche Kontaktstück 41 leicht nach unten gebogen ist, wie zuvor unter Bezugnahme auf 1D beschrieben wurde, bleibt der Eingriffspunkt P der gekrümmten Feder 51 mit dem Vorsprung 41b des ersten beweglichen Kontaktstück 41, der über dem zweiten beweglichen Kontaktstück 42 liegt, unter der Ebene S-S', die die Linie S-S' enthält, die im Punkt S mündet, wo die gekrümmte Feder 51 an einem Ende in der V-Nut des Gehäuses 11 angeordnet ist, sowie im Punkt S', wo das Fußende des ersten beweglichen Kontaktstücks 41 am Gehäuse 11 fixiert ist. Die gekrümmte Feder 51 ist so angeordnet, dass ihre konkave Seite zur Deckplatte 23 des Gehäuses 11 weist. Das heißt, dass die konkave Seite der gekrümmten Feder 51 nach oben gerichtet ist in der Richtung, in der das Gleitstück 52 bei abnorm hohen Temperaturen durch das rechteckige Bimetallelement 53 zwangsweise bewegt wird. Demzufolge werden die Kontakte 45 und 46 durch die nach unten wirkende Last der gekrümmten Feder 51 miteinander in Berührung gehalten. Die Anschlüsse 43 und 44 sind über das erste und das zweite bewegliche Kontaktstück 41, 42 und die Kontakte 45, 46 verbunden.
  • 4B: Erwärmungszustand
  • Bei einem Anstieg der Umgebungstemperatur krümmt sich das Bimetall 53 und das freie Ende 53a bewegt sich nach oben. Das Gleitstück 52 wird vom freien Ende 53a des Bimetalls 53 nach oben gedrückt und folglich werden die Kontakte 45 und 46 nach oben gedrückt. Da sowohl das erste als auch das zweite bewegliche Kontaktstück 41 und 42 aus einem Federmaterial bestehen, können die Kontakte 45 und 46 durch das Gleitstück 52 in senkrechter Richtung verschoben werden. In dieser Situation ist die Umgebungstemperatur noch unter der vorgegebenen Temperatur. Die Kontakte 45 und 46 werden deshalb miteinander in Berührung gehalten, da der Eingriffspunkt P nicht über die Ebene S-S' angehoben wird.
  • 4C: Unterbrechungszustand
  • Wenn die Temperatur weiter ansteigt, wird auch die Auslenkung des Bimetalls 53 stärker, wodurch die Kontakte 45 und 46 weiter nach oben gedrückt werden. In dem Moment, in dem die Umgebungstemperatur die vorgegebene Temperatur überschreitet, wird der Eingriffspunkt P zwischen der gekrümmten Feder 51 und dem ersten beweglichen Kontaktstück 41 über die Ebene S-S' verschoben und die Richtung der Lastausübung der gekrümmten Feder 51 wird von abwärts nach aufwärts umgekehrt, wodurch das erste bewegliche Kontaktstück 41 zusammen mit der gekrümmten Feder 51 in einer Schnappbewegung nach oben schnellt, so dass der erste Kontakt 45 außer Eingriff mit dem zweiten Kontakt 46 kommt und somit die Anschlüsse 43 und 44 trennt.
  • Wie oben beschrieben wird gemäß diesem Beispiel das erste bewegliche Kontaktstück 41 veranlasst, eine Schnappbewegung mittels der gekrümmten Feder 51 auszuführen, obwohl das rechteckig geformte Bimetallelement 53 anstelle eines herkömmlichen scheibenförmigen verwendet wird. Das rechteckige Bimetallelement 53 drückt gleichzeitig über das Gleitstück 52 die beiden Kontakte 45 und 46, die an den freien Enden des ersten bzw. des zweiten Kontaktstücks 41 und 42 getragen werden, nach oben, wodurch die gekrümmte Feder 51 betätigt wird, um den elektrischen Kreis zu unterbrechen. Wenn die stationäre Temperatur wieder hergestellt worden ist, nachdem das Bimetall 53 einen abnormen Temperaturanstieg erfasst hat und der erste Kontakt 45 außer Berührung mit dem zweiten Kontakt 46 gebracht worden ist, wie in 4C dargestellt, kann der Thermoschutzschalter wieder in seinen in 4A dargestellten Ausgangszustand zurückgesetzt werden, indem das bewegliche Kontaktstück 41 beispielsweise durch einen Isolierstab 57, der durch ein durch die Deckplatten der Abdeckung 31 und des Gehäuses 11 ausgeformtes Loch 56 in das Gehäuse 11 eingeführt wird, wieder nach unten gedrückt wird (wie durch den Pfeil in 4C gekennzeichnet).
  • INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
  • Da wie oben beschrieben gemäß der vorliegenden Erfindung das rechteckig geformte Bimetallelement verwendet wird, lassen sich Bimetalle gleichmäßiger Qualität in einfacher Weise herstellen, und es besteht keine Notwendigkeit für eine automatische Prüfeinrichtung zur Prüfung der Bimetalle vor dem Zusammenbau, wie dies im Fall der Verwendung herkömmlicher scheibenförmiger Bimetallelemente erforderlich war. Dadurch entfallen hohe Investitionskosten für die Prüfung solcher Bimetalle, wodurch der Thermoschutzschalter entsprechend kostengünstiger wird.
  • Da die Unterbrechungsfunktion durch die Nutzung einer Schnappbewegung des ersten beweglichen Kontaktstücks 41 erfolgt, die durch eine Änderung der Position des Eingriffspunktes P zwischen der gekrümmten Feder 51 und dem ersten beweglichen Kontaktstück 41 verursacht wird, können ein extrem weiter Kontaktabstand und eine hinreichend hohe Kontaktöffnungsgeschwindigkeit während der Unterbrechungsfunktion erzielt werden. Folglich ist der Thermoschutzschalter der vorliegenden Erfindung ein Hochleistungs-Schutzschalter.
  • Wenn ferner der zweite Kontakt 46 durch das Gleitstück 52 nach oben gedrückt wird, wird auch der erste Kontakt 45 gleichzeitig nach oben gedrückt, so dass ihr Kontaktdruck bis unmittelbar vor der Unterbrechungsfunktion aufrechterhalten wird. Dies bedeutet einen hervorragenden Funktions-/Arbeitseffekt der vorliegenden Erfindung.
  • Da das erste und das zweite bewegliche Kontaktstück 41, 42 sowie das Bimetall die Form rechteckiger Blattfedern haben, lässt sich ihre Wirkung in einfacher Weise verstellen, indem sie im gewünschten Winkel gebogen werden. Indem ein derartiger Einstellschritt in den Montageprozess integriert wird, ist es demnach möglich, defekte Teile zu vermeiden und die Ausbeute deutlich zu erhöhen.

Claims (3)

  1. Thermoschutzschalter aufweisend: ein Paar aus einem ersten und einem zweiten Kontakt; ein erstes bewegliches Kontaktstück, das aus einem Blattfederelement gebildet ist und ein festes Ende sowie ein anderes freies Ende hat, an dem der erste Kontakt gegenüber dem zweiten Kontakt angebracht ist; und ein Bimetallelement, wobei unter stationären Temperaturbedingungen, bei denen eine vorgegebene Temperatur nicht überschritten wird, das Bimetall nicht verformt wird, so dass der erste Kontakt in Berührung mit dem zweiten Kontakt gehalten werden kann, und unter abnormal hohen Temperaturbedingungen, bei denen die vorgegebene Temperatur überschritten wird, das Bimetall verformt wird, um das erste bewegliche Kontaktstück zu betätigen, und den ersten Kontakt außer Berührung mit dem zweiten Kontakt zu bringen, wobei der Thermoschutzschalter dadurch gekennzeichnet ist, dass: ferner ein zweites bewegliches Kontaktstück vorhanden ist, das aus einem Blattfederelement gebildet ist und ein festes Ende sowie ein anderes freies Ende hat, an dem der zweite Kontakt gegenüber dem ersten Kontakt angebracht ist; ein rechteckig geformtes Bimetallelement mit einem festen Ende und einem anderen freien Ende als das Bimetallelement dient; ferner eine gekrümmte Feder vorhanden ist, die aus einem Blattfederelement in einer gekrümmten Form gebildet ist und deren eines Ende an einer festen Stelle gehalten wird während ein anderes freies Ende mit dem freien Ende des ersten beweglichen Kontaktstücks in Eingriff steht; unter den genannten stationären Temperaturbedingungen das rechteckige Bimetallelement nicht verformt wird, so dass die gekrümmte Feder den ersten Kontakt gegen den zweiten Kontakt drückt, wodurch der erste und zweite Kontakt miteinander in Berührung stehen; und unter den genannten abnormal hohen Temperaturbedingungen das rechteckige Bimetallelement verformt wird, so dass es mit seinem freien Ende den zweiten Kontakt gegen den ersten Kontakt drückt, so dass die gekrümmte Feder das erste bewegliche Kontaktstück zur Ausführung einer Schnappwirkung veranlasst, wodurch der erste Kontakt außer Berührung mit dem zweiten Kontakt gebracht wird.
  2. Thermoschutzschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass: unter den genannten stationären Temperaturbedingungen der Eingriffspunkt der gekrümmten Feder mit dem äußersten Ende des freien Endes des ersten beweglichen Kontaktstücks bezüglich einer Ebene, die eine Gerade enthält, die die Position, in der das genannte eine Ende der gekrümmten Feder positioniert ist, mit der Position verbindet, in der ein Ende des ersten beweglichen Kontaktstücks fixiert ist, auf derselben Seite liegt wie das freie Ende des zweiten beweglichen Kontaktstücks; und unter den genannten abnormal hohen Temperaturbedingungen der Eingriffspunkt bezüglich dieser Ebene auf der Seite gegenüber der Seite liegt, wo sich das freie Ende des zweiten beweglichen Kontaktstücks befindet.
  3. Thermoschutzschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass: die gekrümmte Feder so angeordnet ist, dass ihr konkaver Abschnitt in der Richtung gehalten wird, in der bei den abnormal hohen Temperaturbedingungen der zweite Kontakt auf dem zweiten beweglichen Kontaktstück durch das freie Ende des rechteckig geformten Bimetalls aufgrund dessen Verformung gegen den ersten Kontakt auf dem ersten beweglichen Kontaktstück gedrängt wird.
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