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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Temperaturschalter zum Unterbrechen eines elektrischen Stromflusses eines Elektrogeräts durch In-Betrieb-Setzung, wenn das Elektrogerät überhitzt ist oder ein Überstrom fließt.
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Technischer Hintergrund
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Üblicherweise nimmt ein elektrischer Stromfluss in einen elektrischen Schaltkreis zum Drehen eines Motors zu, wenn eine mechanische Last in einem einen Motor als Antriebsquelle verwendenden Elektrogeräts groß wird. Wenn außerdem die Last übermäßig groß wird, sinkt die Drehzahl des Motors deutlich ab oder der Motor hält an.
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Wenn die Drehungen des Motors deutlich langsamer werden oder anhalten, wie oben erwähnt wurde, steigt ein elektrischer Strom zusätzlich an. Im Ergebnis erzeugt der Motor Wärme und Kurzschlüsse, oder es kommt zu einem Durchbrennen einer Wicklung, so dass der Motor zerstört wird.
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Um den Motor durch Verhindern dieses Problems zu schützen, kommt ein Schutzelement zum Einsatz, mit dem ein in eine Antriebsschaltung des Motors fließender Strom durch Nachweisen von Wärme oder eines Stromflusses dann unterbrochen wird, wenn der Motor übermäßig Wärme erzeugt oder der Stromfluss in der Antriebsschaltung des Motors übermäßig stark ansteigt.
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Ein solches Schutzelement hat unterschiedliche Bezeichnungen wie zum Beispiel Temperaturschalter, Wärmeschutz oder dergleichen. Ein Hitzeschutz beispielsweise ist so konfiguriert, dass er als Sicherheitselement eines Elektrogeräts verwendet wird, das weniger Bauteile und Montageschritte erforderlich macht und ein Heizelement vom abgedeckten Typ verwendet, wobei als Abdeckung eines Hauptkörpers des Schalters Eisenmaterial zum Einsatz gelangt. Das Element hat die Form eines Crimpanschlusses, um die Verbindung zwischen dem Anschluss und einem Leitungsdraht zu vereinfachen, wie es zum Beispiel in der
JP 07-326268 A vorgeschlagen wurde.
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Außerdem ist es wesentlich, dass die Lage des Festkontakts, der eines der Elemente einer Schaltereinheit bildet, entsprechend seiner Bezeichnung fixiert ist und sich nicht durch äußere Einflüsse wie beispielsweise Vibrationen oder dergleichen bewegt. Beispielsweise ist hierzu ein direkt verbundener Bügelanschluss vorgeschlagen, konfiguriert zur Fixierung an einer Basis durch Umbiegen eines mit einem Bügelanschluss (Festkontakt) in Form eines einheitlichen Körpers beim Befestigen an einer Basis umgebogenen Haltearms (vgl. beispielsweise
JP 2002-515166 A ).
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Ein Temperaturschalter als Motorschutz ist für eine Motorwicklung vorgesehen und muss eine Wicklungstemperatur daran hindern, aufgrund einer Überlastung oder eines Überstroms eine Temperaturgrenze zu übersteigen. Hierzu ist der Temperaturschalter in einigen Fällen direkt an der Wicklung angebracht. Dementsprechend muss der Temperaturschalter ein Isoliervermögen aufweisen, welches einer derartigen Anbringung standhält.
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Damit in diesen Fällen das Schutzelement mit einer Außenabdeckung in Form eines leitenden Teils ähnlich einer Eisenabdeckung wie bei dem in
JP 07-326268 A beschriebenen Schutzelement geeignet ist, muss es an einem Verbindungsteil zwischen einem Anschluss und einem Leitungsdraht der Motorwicklung angebracht werden können, nachdem der Verbindungsteil mit einem Isolierschlauch oder dergleichen isoliert ist. Vorzugsweise und falls möglich soll auch die Außenabdeckung mit einem Isolierelement abgedeckt werden.
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Wie in
JP 2002-51 51 66 A angegeben, ist es außerdem erforderlich, das gesamte Schutzbauteil einschließlich einem Crimpteil, einem mit dem Crimpteil verbundenen Anschluss und einem Leitungsdraht zu isolieren, nachdem der Anschluss angequetscht ist und der Leitungsdraht mit dem Anschluss verbunden ist.
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Folglich ergibt sich das Problem, dass es schwierig ist, das Schutzelement an der Motorwicklung zu fixieren, da die Größe des gesamten Schutzelements zunimmt, wenn ein baulich großes Isolierelement zusätzlich erforderlich ist, wie oben erläutert wurde. Um dieses Problem zu lösen, wird der Isolierbedarf verringert, indem der Hauptkörper des Schutzelements als Isolierharzgehäuse konfiguriert wird.
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Es reicht nämlich aus, lediglich den Crimpbereich und den damit verbundenen Anschluss sowie den Leitungsdraht zu isolieren, so dass kein nicht isolierter Bereich außerhalb des Harzgehäuses nach außen frei liegt.
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US 5 233 325 A zeigt einen Temperaturschalter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Offenbarung der Erfindung
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Durch die Erfindung zu lösende Probleme
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Es werden äußere Kräfte in unterschiedliche Richtungen auf einen Anschlussteil über einen Leitungsdraht ausgeübt, während der Leitungsdraht angeschlossen wird, oder wenn ein Schalter in ein Elektrogerät wie zum Beispiel einen Motor eingebaut wird. Aus diesem Grund muss das Schutzelement einen Gesamtaufbau aufweisen, der äußeren Kräften standhält und verhindert, dass diese die Platzierung von Komponenten innerhalb des Schalters abträglich beeinflussen.
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Insbesondere dann, wenn eine Außenabdeckung oder ein Rahmen des Hauptkörpers des Schalters durch ein Harzgehäuse konfiguriert ist, indem der Isoliereigenschaft Priorität beigemessen wird, und eine weitere bauliche Verkleinerung des Schalters versucht wird, können äußere, auf einen Anschluss einwirkende Kräfte einen inneren Aufbau häufig verzerren. Dies deshalb, weil Harz kein starres Material wie Metall ist. Folglich kann die Anordnung des inneren Aufbaus mit hoher Wahrscheinlichkeit abträglich beeinflusst werden.
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Nach
JP 2002-515166 A und
JP 2002-515166 A jedoch besteht die äußere Abdeckung oder der Rahmen des Hauptkörpers des Schalters aus einem starren Metall, wobei die Komponenten in dem Rahmen sicher fixiert sind, wodurch vermieden wird, abträgliche Einwirkungen zu berücksichtigen, die äußere Kräfte an dem Anschluss auf die Platzierung des inneren Aufbaus haben. Aus diesem Grund nehmen die
JP 2002-515166 A und
JP H07-326 268 A keinen Bezug auf die auf den Anschluss einwirkenden äußeren Kräfte.
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Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, das oben erläuterte Problem im Stand der Technik zu beheben, und es ist ein Ziel der Erfindung, einen Temperaturschalter anzugeben, der eine Außenabdeckung oder einen Rahmen aus einem Harzmaterial hervorragender Isolierfähigkeit aufweist und keine abträglichen Einflüsse äußerer auf einen Anschluss ausgeübter Kräfte auf die Platzierung einer inneren Konfiguration hat, während der Anschlussteil und ein Leiteranschluss angeschlossen werden, oder wenn der Temperaturschalter in ein Elektrogerät eingebaut wird.
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Mittel zum Lösen der Probleme
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Die Erfindung löst das oben beschriebene Problem mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Weitere Ausführungsbeispiele und Weiterentwicklungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die Erfindung schafft einen Temperaturschalter mit einem Gehäuse, das von einer Dichtung abgedichtet ist und aus einem Isolierharz besteht, mit einem Basisteil, das in dem Gehäuse aufgenommen ist und aus einem Isolierharz besteht, und einem elektrischen Strompfad, der mit dem Basisteil einstückig geformt und integriert ist und von dem Basisteil gehalten wird, wobei der Temperaturschalter einen elektrischen Kontakt eines zu einem Elektrogerät Strom führenden Schaltkreises öffnet, wenn eine Temperatur des Elektrogeräts eine spezifizierte Temperatur übersteigt, wobei: das Basisteil einen Anschlussfixierteil zum Sperren der gesamten Fläche eines offenen Teils des Gehäuses an einer Stelle aufweist, die weiter innen als ein offenes Ende des Gehäuses gelegen ist, wenn das Basisteil in das Gehäuse eingesetzt ist; die Dichtung aus einem flüssigen aushärtbaren Harz hergestellt ist und die Öffnung des Gehäuses an einer Stelle abdichtet, die weiter innen liegt als das offene Ende des Gehäuses, indem sie die gesamte Oberfläche des Anschlussfixierteils des Basisteils abdeckt; und der Strompfad umfasst: einen ersten Außenverbindungsanschluss, ein festes Leiterteil einer festen Seite, das durchgängig mit dem ersten Außenverbindungsanschluss einstückig ausgebildet ist, einen ersten Elektrodenteil, gebildet durch einen ersten horizontalen Teil, der ein Endbereich zweier gebogener Stufen ist, die sich zusammensetzen aus dem ersten horizontalen Teil, einem vertikalen Teil und einem zweiten horizontalen Teil, und konfiguriert durch Biegen eines Abschnitts eines Teils des festen Leiterteils der festen Seite, der kontinuierlich ausgebildet ist mit dem ersten Außenverbindungsanschluss, in einer Richtung rechtwinklig zu einer durchgängigen Richtung, einen Festkontakt, der an dem ersten Elektrodenteil befestigt ist, einen beweglichen Kontakt, der gegenüber dem Festkontakt angeordnet ist, um bei einer spezifizierten Temperatur oder darunter eine Berührung mit dem Festkontakt zu erlangen, eine bewegliche Platte zum Halten eines thermischen Reaktionselements, dessen Durchbiegerichtung umgekehrt wird, wenn der Temperaturschalter auf einer Seite abgewandt von einer Seite, an welcher der bewegliche Kontakt angebracht ist, die spezifizierte Temperatur übersteigt, eine Zwischenfixierplatte, die auf einer der Seiten an einem Ende abgewandt von einem Halteteil mit einem Zungenstück versehen ist, um ein Ende zu fixieren und zu halten, welches einem Ende abgewandt ist, an welchem der bewegliche Kontakt der beweglichen Platte befestigt ist, einen zweiten Elektrodenteil, der mit dem Zungenstück der Zwischenfixierplatte verbunden ist, ein festes Leiterteil auf der beweglichen Seite, durchgängig und einstückig mit dem zweiten Elektrodenteil ausgebildet, und einen zweiten Außenverbindungsanschluss, gebildet durch einen Verlängerungsteil des festen Leiterteils auf der beweglichen Seite.
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Darüber hinaus ist bei diesem Temperaturschalter zum Beispiel vorgesehen, dass die Dichtung eine abgedichtete Fläche vertikal zu einer Innenfläche des Gehäuses bildet, und der erste Außenverbindungsanschluss und der zweite Außenverbindungsanschluss sich jeweils ausgehend von der Dichtung nach außen erstrecken, wobei sie vertikal zu der abgedichteten Fläche der Dichtung von der Innenoberfläche des Gehäuses an einer Stelle in die Dichtung eindringen, wo eine Lücke entsprechend einer Dicke eines Isolierschlauchs verbleibt, ein rechtwinklig zu einer Achse des ersten Außenverbindungsanschlusses und des zweiten Außenverbindungsanschlusses verlaufender Querschnitt die Form eines V oder eines U von einem Bereich nahe des Ausgangspunkts des Anschlusses außerhalb der Dichtung bis zu einem Endbereich aufweist, während ein Ende des ersten Außenverbindungsanschlusses und des zweiten Außenverbindungsanschlusses als Crimpanschluss für einen Leitungsdraht ausgebildet ist und auf einer Seite eines Bereichs zwischen dem äußeren Ende und der Dichtung ein oder mehrere Ausschnitte gebildet sind.
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Bei diesem Temperaturschalter ist beispielsweise weiterhin vorgesehen, dass ein Abschnitt des ersten Außenverbindungsanschlusses, der innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, das feste Leiterteil der festen Seite, ein Abschnitt des zweiten Außenverbindungsanschlusses, der sich innerhalb des Gehäuses befindet, das feste Leiterteil der beweglichen Seite, und das Basisteil durch Umspritzen zu einem Körper integriert ausgebildet sind, und der erste Außenverbindungsanschluss und der zweite Außenverbindungsanschluss jeweils gebildet sind durch Biegen in zwei Stufen, umfassend einen horizontalen Teil kontinuierlich durchgängig mit einem Endbereich, einem vertikalen Teil und einem horizontalen Teil in einer axialen Richtung, wobei eine Innenseite des horizontalen Teils kontinuierlich mit dem Endbereich als flache Platte ausgebildet ist von einer Stelle vor dem horizontalen Teil, der von außen in die Dichtung in einem Zustand eindringt, in welchem der horizontale Teil in die Dichtung eintritt und in das Gehäuse erstreckt ist.
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Weiterhin ist bei diesem Temperaturschalter zum Beispiel vorgesehen, dass der vertikale Teil, der an dem horizontalen Teil kontinuierlich mit dem Endbereich anschließt, desjenigen Abschnitts, der durch Biegen in zwei Stufen gebildet ist, einen Vorsprungsteil aufweist, der sich weiter nach oben erstreckt als der horizontale Teil auf beiden Seiten, und der in zwei Stufen gebogene Abschnitt und der Vorsprungsteil in den Anschlussfixierteil des Basisteils eingebettet sind.
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Erfindungsgemäß ist bei diesem Temperaturschalter vorgesehen, dass das Basisteil mit Verlängerungsteilen versehen ist, die sich von beiden Enden einer Innenfläche des Anschlussfixierteils zum Inneren des Gehäuses hin erstrecken, und die Verlängerungsteile eine Länge aufweisen, die doppelt so groß ist oder mehr wie eine Dicke des Anschlussfixierteils in einer Tiefenrichtung des Gehäuses, und eine Breite aufweisen, die die Dicke nicht übersteigt, und ein Teil oder die Gesamtheit der Oberseite oder der Bodenfläche in Berührung steht mit der Innenfläche des Gehäuses.
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Ferner ist bei diesem Temperaturschalter beispielsweise vorgesehen, dass das Basisteil in einem mittleren Bereich der Außenfläche des Anschlussfixierteils mit einem Vorsprungsteil einer Länge ausgestattet ist, die gleich oder größer ist als die Dicke des Anschlussfixierteils in Tiefenrichtung des Gehäuses, und eine Breite aufweist, die die Dicke nicht übersteigt, nach außen frei liegt, indem es in die Dichtung eindringt, wobei der nach außen frei liegende Endbereich mit der gleichen Vertikalebene fluchtet wie eine Öffnungs-Stirnfläche des Gehäuses, und der Vorsprungsteil mit einer Ausschnittsnut versehen ist, die einer Abdichtungs-Dicke der Dichtung entspricht, angeordnet oben und unten in einem Ansatz des Anschlussfixierteils.
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Weiterhin ist bei diesem Temperaturschalter beispielsweise vorgesehen, dass der erste Außenverbindungsanschluss und der zweite Außenverbindungsanschluss jeweils mit einem Leitungsdraht-Crimpanschluss durch Quetschen eines Leitungsdrahts verbunden sind, und mit einem Isolierschlauch versehen sind, dessen Länge ausreicht für eine Isolierung einschließlich eines Verbindungsbereichs zu dem Leitungsdraht, der Isolierschlauch so weit eingeführt ist, dass der Isolierschlauch die Dichtungsfläche der Dichtung erreicht, und an einem Isolierbereich fixiert ist, indem er durch Erhitzung geschrumpft und ausgehärtet ist, und der Temperaturschalter in das Elektrogerät in einem Zustand eingebaut ist, in welchem er vollständig isoliert ist ohne freiliegende Bereiche in einem leitenden Abschnitt.
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Wirkungsweisen der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung kann einen Temperaturschalter bereitstellen, der eine Außenabdeckung oder Rahmen aus einem hervorragende Isoliereigenschaften aufweisenden Harz besitzt und bei dem keine äußeren Kräfte auf einen Anschluss ausgeübt werden, die Einwirkungen auf den inneren Aufbau haben, während der Anschlussteil und ein Leitungsdraht verbunden werden, oder wenn der Schalter in ein Elektrogerät eingebaut wird.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1A ist eine Schnittansicht eines Temperaturschalters gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung von oben und veranschaulicht eine Schnittansicht E-E in 1B;
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1B ist eine A-A-Querschnittansicht aus 1A;
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1C ist eine B-B-Querschnittansicht aus 1A;
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2A ist eine F-F-Querschnittansicht aus 1B und 1C;
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2B ist eine C-C-Querschnittansicht aus 1B und 1C;
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2C ist eine D-D-Querschnittansicht aus 1B und 1C;
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3 ist ein Blockdiagramm, welches einen Strompfad des Temperaturschalters nach der ersten Ausführungsform veranschaulicht; und
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4 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem Isolierschläuche mit einer zum Isolieren eines Leitungsdrahts einschließlich eines Verbindungsabschnitts benötigten Länge an Außenverbindungsanschlüssen angebracht sind, bevor der Temperaturschalter gemäß der ersten Ausführungsform in ein Elektrogerät eingebaut wird.
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Bester Weg zum Ausführen der Erfindung
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Im Folgenden wird anhand der Zeichnungen eine Ausführungsform der Erfindung im Einzelnen erläutert.
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Erste Ausführungsform
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Wie in den 1A, 1B, 1C, 2A, 2B und 2C gezeigt ist, enthält ein Temperaturschalter 1 nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung ein Gehäuse, das mit einer Öffnung versehen ist, die durch eine Dichtung 3 abgedichtet ist, und das aus einem Isolierharz besteht.
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Im Inneren des Gehäuses 2 aus Isolierharz sind ein Basisteil 4 aus einem Isolierharz und mit dem Basisteil 4 einstückig durch Umgießen integrierte Komponenten aufgenommen, die von dem Basisteil 4 gehalten werden.
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Das Basisteil 4 besitzt einen Anschlussfixierteil 4a, der eine Fläche bildet, die vertikal verläuft zu einer Innenfläche des Gehäuses 2 an einer Stelle 2b, die nach innen von einem offenen Ende 2a des Gehäuses 2 abgerückt ist, wenn das Basisteil 4 in das Gehäuse 2 eingesetzt ist, um die gesamte Öffnung des Gehäuses 2 abzusperren.
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Die Dichtung 3 besteht aus einem flüssigen und aushärtbaren Harzmaterial, sie wird ausgehärtet, indem sie nahezu gleichmäßig dick auf die vertikale Oberfläche des Basisteils 4 gespritzt wird, um die Öffnung des Gehäuses 2 vertikal zu dessen Innenfläche an der Stelle 2b abzudichten, die von dem offenen Ende 2a des Gehäuses 2 nach innen abgerückt ist, um die gesamte vertikale Oberfläche des Anschlussfixierteils 4a des Basisteils 4 abzudecken.
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Als Komponenten, die mit dem Basisteil 4 einstückig integriert sind und von dem Basisteil 4 gehalten werden, sind ein erster Außenverbindungsanschluss 5 und ein zweiter Außenverbindungsanschluss 6 vorgesehen. Ein Strompfad wird zwischen dem ersten Außenverbindungsanschluss 5 und dem zweiten Außenverbindungsanschluss 6 gebildet, wie in dem in 3 dargestellten Blockdiagramm veranschaulicht ist.
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Wie in 3 zu sehen ist, ist der Strompfad gebildet durch den ersten Außenverbindungsanschluss 5, ein festes Leiterteil der festen Seite 9, einen ersten Elektrodenteil 9a, einen Festkontakt 11, einen beweglichen Kontakt 12, eine bewegliche Platte 13, eine Zwischenfixierplatte 14, ein Zungenstück 14a, einen zweiten Elektrodenteil 15a, ein festes Leiterteil auf der beweglichen Seite, 15, und dem zweiten Außenverbindungsanschluss 6.
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Wie in 1B zu sehen ist, erstreckt sich der erste Außenverbindungsanschluss 5 vertikal zu der von der Dichtung 3 abgedichteten Oberfläche ausgehend von der Innenfläche des Gehäuses 2 an einer Stelle, an der eine einer Dicke eines (nicht dargestellten) Isolierschlauchs entsprechende Lücke in Bezug auf die von der Dichtung 3 abgedichtete Fläche in den 1A und 1B verbleibt.
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Darüber hinaus ist ein Außenende eines Bereichs des ersten Außenverbindungsanschlusses 5, der sich ausgehend von der Dichtung 3 nach außen erstreckt, als Leitungsdraht-Crimpanschluss 17 ausgebildet.
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Darüber hinaus ist ein Querschnitt rechtwinklig zu einer Achse des ersten Außenverbindungsanschlusses 5 in Form eines V oder U ausgebildet, ausgehend von einer Stelle 5d unmittelbar bevor der Anschluss von der Dichtung 3 weg nach außen vorsteht, bis hin zu einem Endbereich (einem Ausgangspunkt des Leitungsdraht-Crimpanschlusses 17). In 1A ist die Mitte der V- oder U-Form durch eine gestrichelte Linie 17a angedeutet.
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Darüber hinaus sind ein oder mehrere Ausschnitte 18 an einer Seite eines Abschnitts des ersten Außenverbindungsanschlusses 15 zwischen dem Ende und der Dichtung 3 ausgebildet.
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Da die Ausschnitte 18 vorhanden sind, absorbieren sie äußere Kräfte, selbst wenn diese Kräfte dazu neigen, den Endbereich des Anschlusses zu biegen, das heißt dann, wenn Kräfte auf den Leitungsdraht-Crimpanschluss 17 in der Richtung nach rechts und nach links einwirken. Dies beseitigt den unerwünschten Einfluss einer Verzerrung der inneren Struktur des Anschlusses.
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Ferner ist der Bereich des ersten Außenverbindungsanschlusses 5, der sich innerhalb des Gehäuses 2 befindet, derart ausgebildet, dass er in zwei Stufen gebogen ist, umfassend einen horizontalen Teil 5a, der durchgängig mit dem Endbereich ausgebildet ist, einen vertikalen Teil 5b und einen horizontalen Teil 5c in Richtung der Achse des Anschlusses, wie aus 1B hervorgeht.
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Aus einem anderen Blickwinkel betrachtet, ist der horizontale, mit dem Endbereich durchgängige Teil 5a durch Eindringen in die Dichtung von außen in das Gehäuse 2 gezogen. Darüber hinaus ist die Innenseite der Stelle 5d unmittelbar vor dem horizontalen Teil 5a, der von außen in das Gehäuse 2 eintritt, als flache Platte ausgebildet.
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Wie oben erläutert wurde, ist der Innenbereich bezüglich der Stelle 5d unmittelbar vor dem Eintritt des ersten Außenverbindungsanschlusses 5 in die Dichtung 3 als flache Platte ausgebildet. Selbst wenn also äußere Kräfte, welche das freie Ende des Anschlusses zu biegen trachten, das heißt den Leitungsdraht-Crimpanschluss 17 nach oben oder nach unten zu biegen trachten, absorbiert der als flache Platte ausgebildet Abschnitt diese äußeren Kräfte. Dies beseitigt die Gefahr, dass die innere Struktur des Anschlusses verzerrt wird.
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Der Anschlussfixierteil 4a des Basisteils 4, der sich weiter innen befindet als die Dichtung 3 und in enger Berührung mit der Dichtung 3 steht, ist mit inneren Verlängerungsteilen 22 (22a, 22b) ausgestattet, die sich von beiden Enden des Anschlussfixierteils 4a in Richtung des Inneren des Gehäuses 2 erstrecken.
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Die beiden inneren Verlängerungsteile 22 sind derart geformt, dass die Kontakte und ein mechanisches Teil der beweglichen Platte 13 vermieden werden, und dass sie sich entlang einer Innenwand des Gehäuses aus beiden Seiten der Kontakte und des mechanischen Teils der beweglichen Platte 13 im Inneren des Gehäuses 2 erstrecken.
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Die gesamte Oberseite der inneren Verlängerungsteile 22 kann derart konfiguriert sein, dass Berührung mit einer Innenfläche oben in dem Gehäuse 2 zustande kommt, oder es kann ein Teil, der das freie Ende des Verlängerungsteils enthält, so konfiguriert sein, dass er Berührung mit der Innenfläche oben in dem Gehäuse 2 erlangt und in einen Zwischenbereich des inneren Verlängerungsteils 22 eine Lücke zu dem freien Ende hin besitzt.
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Bei jeder dieser Ausgestaltungen sind die inneren Verlängerungsteile 22 dazu da, eine Verlagerung des Anschlussfixierteils 4a zu unterbinden, so dass der Anschlussfixierteil 4a weder in die Richtung nach innen noch in die Richtung nach außen verrückt wird.
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Zusätzlich zu den inneren Verlängerungsteilen 22 kann außerhalb des Basisteils 4 eine Struktur zum Verstärken des Anschlussfixierteils 4a vorhanden sein. Hierzu ist ein äußeres Verlängerungsteil 23 derart ausgebildet, dass es sich bis hin zu dem offenen Ende des Gehäuses 2 erstreckt, wobei es von der Mitte der Außenfläche des Anschlussfixierteils 4a in die Dichtung 3 eindringt.
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Es ist bevorzugt, wenn die Oberseite und die Unterseite des äußeren Verlängerungsteils 23 und jene des Anschlussfixierteils 4a nahezu in derselben Ebene liegen. Darüber hinaus sind Ober- und Bodenseiten des äußeren Verlängerungsteils 23 so konfiguriert, dass sie stets in Berührung stehen mit den Innenflächen des oberen und des unteren Teils des Gehäuses 2, oder dass sie in Berührung stehen mit den Innenflächen des oberen und des unteren Teils des Gehäuses 2, wenn eine äußere Kraft auf den ersten Außenverbindungsanschluss oder den zweiten Außenverbindungsanschluss einwirkt.
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Auf diese Weise ist die Funktion des Verhinderns, dass der Anschlussfixierteil 4a derart verrückt wird, dass er in die Richtung nach innen oder nach außen rutscht, verstärkt, was zu der Funktion der inneren Verlängerungsteile 22 hinzukommt. Man beachte, dass Ausschnitte 23a auf der Oberseite und der Unterseite des Ausgangsbereichs vorgesehen sind, von dem aus das äußere Verlängerungsteil 23 sich von dem Anschlussfixierteil 4a weg erstreckt.
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Um die abgedichtete Fläche wirklich abzudichten, muss die Dichtung 3 entlang der gesamten abgedichteten Fläche über den vollständigen Rand der abgedichteten Fläche dicht sein. Wenn das äußere Verlängerungsteil 23 so, wie es ist, von dem Anschlussfixierteil 4a absteht, wird die Dichtung 3 am Ausgangspunkt des äußeren Verlängerungsteils 23 unterbrochen, so dass die abgedichtete Fläche tatsächlich nicht vollständig abgedichtet ist.
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Indem aber die oben erwähnten Ausschnitte 23a vorhanden sind, tritt die Dichtung 3 in die Ausschnitte 23a ein, wenn das flüssige Dichtungselement 3 in die Abdichtfläche des Anschlussfixierteils 4a eingespritzt wird, demzufolge die Dichtung 3 an dem gesamten Randbereich durchgängig mit der abgedichteten Fläche wird.
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Im Ergebnis lässt sich der Hauptkörper des Schalters, der mit dem Basisteil 4 einstückig integriert ist, vollständig im Inneren des Gehäuses 2 abdichten, wenn das flüssige Dichtungselement 3 nach Erwärmung ausgehärtet ist.
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Man beachte, dass das äußere Verlängerungsteil 23 die Funktion hat, zu verhindern, dass freiliegende Bereiche beider Anschlussteile miteinander in Berührung treten, wenn ein Leitungsdraht an den Leitungsdraht-Crimpanschluss 17 des ersten Außenverbindungsanschlusses 5 und den zweiten äußeren Verbindungsanschluss 6 angecrimpt wird, und wenn der erste Außenverbindungsanschluss 5 und der zweite Außenverbindungsanschluss 6 mit einem Isolierschlauch abgedeckt werden, zusätzlich zu der Funktion der sicheren Lagefixierung des Anschlussfixierteils 4a.
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Ein vorspringender Teil 5e, der sich weiter nach oben erstreckt als der horizontale Teil 5a, ist auf beiden Seiten des vertikalen Teils 5b in dem in zwei Stufen gebogenen Abschnitt ausgebildet, der sich – wie oben erläutert wurde – zusammensetzt aus dem horizontalen Teil 5a, dem vertikalen Teil 5b und dem horizontalen Teil 5c des ersten Außenverbindungsanschlusses 5, wie in 1B zu sehen ist.
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Außerdem sind der in zwei Stufen gebogene Abschnitt aus dem horizontalen Teil 5a, dem vertikalen Teil 5b und dem horizontalen Teil 5c und der vorstehende Teil 5e in dem Anschlussfixierteil 4a des Basisteils 4 eingebettet.
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Wie oben erläutert, sind der Abschnitt mit den zwei Stufen in Form des horizontalen Teils 5a, des vertikalen Teils 5b und des horizontalen Teils 5c, und der vorstehende Teil 5e des ersten Außenverbindungsanschlusses 5 so ausgebildet, dass sie eingebettet als ein integrierter Körper von dem Anschlussfixierteil 4a des Basisteils 4 gehalten werden.
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Außerdem ist die Lage des Anschlussfixierteils 4a des Basisteils 4 bezüglich des Gehäuses 2 sicher festgelegt aufgrund der beiden inneren Verlängerungsteile 22a, 22b und des äußeren Verlängerungsteils 23 in der Mitte, wie oben erläutert wurde.
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Äußere Einflüsse werden also von dem Anschlussfixierteil 4a selbst dann eliminiert, wenn eine äußere Zug- oder Druckkraft in axialer Richtung des Anschlusses auf den Leitungsdraht-Crimpanschluss 17 am freien Ende des ersten Außenverbindungsanschlusses 5 zur Einwirkung gelangt, so dass ein Verzerren der inneren Konfiguration unterbunden wird.
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Darüber hinaus sind Form und Lage des zweiten Außenverbindungsanschlusses 6 ähnlich wie bei dem ersten Außenverbindungsanschluss 5 ausgebildet, obschon die oben beschriebene Form und Platzierung des ersten Außenverbindungsanschlusses 5 in dem in 1C dargestellten zweiten Außenverbindungsanschlusses 6 nicht gezeigt sind, bedingt durch eine andere Lage des Querschnitts.
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Der horizontale Teil 5c des ersten Außenverbindungsanschlusses 5, der sich zu dem innersten Teil (links in 1B) des Gehäuses 2 entlang dessen Bodenfläche erstreckt, ist durchgängig und als ein Körper einstückig mit dem in den 1B und 2A dargestellten festen Leiterteil der festen Seite, 9, ausgebildet.
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Ein Teil des festen Leiterteils 9 der festen Seite, dargestellt in 1B, der kontinuierlich an den horizontalen Teil 5c anschließt, verläuft einmal in die Tiefe der Zeichnungsebene 9. Aus diesem Grund sieht dieser Abschnitt in dem in 1B dargestellten Querschnitt diskontinuierlich aus.
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Das feste Leiterteil der festen Seite, 9, das in die Tiefe der Zeichnungsebene gemäß 1B hineingeht, bildet einen horizontalen Teil 9b, wie er in 2B dargestellt ist, er verläuft weiterhin in Tiefenrichtung (der Nahseite in der Richtung senkrecht zur Zeichenebene der 2B) des Gehäuses 2, und ist so angeordnet, dass er sich in erster Linie in der Mitte der Bodenfläche des Gehäuses 2 in einen tieferen Bereich von 2A erstreckt.
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Ein Teil des festen Leiterteils der festen Seite, 9, der sich kontinuierlich anschließend an den ersten Außenverbindungsanschluss 5 fortsetzt, nämlich der in 2B dargestellte horizontale Teil 9b, ist in zwei Stufen gebogen. Es gibt einen vertikalen Teil 9c und einen horizontalen Teil 9a ausgehend von dem horizontalen Teil 9b in einer Richtung rechtwinklig zu der durchgehenden Richtung (der Tiefenrichtung der Zeichenebene der 1B, in der Richtung nach rechts und nach links in 2B, anders ausgedrückt, in der Richtung rechtwinklig zu der Achsenrichtung des Anschlusses).
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Ferner ist ein erster Elektrodenteil 9a durch den horizontalen Teil 9a gebildet, wobei es sich um den Endbereich der zwei Biegestufen handelt, wie in den 1C und 2B zu sehen ist. Ein Festkontakt 11 ist an dem ersten Elektrodenteil 9a befestigt.
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Wie oben beschrieben, ist der Festkontakt 11 an dem Endbereich der beiden Biegestufen befestigt, die in der Richtung rechtwinklig zur Achse des Anschlusses im Bereich des festen Leiterteils 9 der festen Seite kontinuierlich fortgesetzt ausgebildet mit dem ersten Außenverbindungsanschluss 5 gebildet sind.
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Selbst wenn also äußere Kräfte von dem Leitungsdraht-Crimpanschluss 17 des ersten Außenverbindungsanschlusses 5 einwirken, werden die Kräfte in Richtung nach oben, nach unten, nach rechts und nach links absorbiert durch Abflachung des Anschlusses oder durch die Bildung der Ausschnitte, wie oben erläutert wurde. Aus diesem Grund ist die einzige Richtung, in der eine verbliebene äußere Kraft zur Einwirkung gelangt, die axiale Richtung des Anschlusses.
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Es ist schwierig für eine äußere Kraft in axialer Richtung des Anschlusses, sich zu dem ersten Elektrodenteil 9a (dem horizontalen Teil 9a) des Endbereichs der zwei in Richtung rechtwinklig zu der Anschlussachse gebildeten Biegestufen fortzupflanzen. Man kann nämlich ohne Übertreibung sagen, dass es praktisch keine Möglichkeit gibt, den ersten Elektrodenteil 9a, an den der Festkontakt 11 befestigt ist, durch äußere Kräfte verzerrt zu werden, die sich ausgehend von dem Anschluss-Crimpanschluss 17 fortpflanzen.
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Der bewegliche Kontakt 12 ist so angeordnet, dass er dem an dem ersten Elektrodenteil 9a befestigten Festkontakt 11 gegenüberliegt.
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Der bewegliche Kontakt 12 ist an einem Ende (dem rechten Ende in den 1A, 1B und 1C) der beweglichen Platte 13 befestigt. Die bewegliche Platte 13 ist so ausgestaltet, dass sie in dem in den 1B und 1C dargestellten Normalzustand nach oben konvex ist.
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Außerdem hält die bewegliche Platte 13 ein Bimetallelement 19 als thermisches Reaktionselement auf einer Seite abgewandt von der Seite, an der der bewegliche Kontakt 12 befestigt ist. Die bewegliche Platte 13 ist mit einem Langloch 21 ausgestattet, gebildet durch Ausschneiden eines Mittelbereichs in Längsrichtung, wie in 1A zu sehen ist.
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Darüber hinaus ist die bewegliche Platte 13a mit Stiftteilen 13a an beiden Enden in einer kurzen Richtung auf der Seite abgewandt von der Seite, wo der bewegliche Kontakt 12 befestigt ist, ausgestattet, sie ist außerdem mit Hakenteilen 13b an beiden Enden des Langlochs 21 in Längsrichtung versehen, wie in den 1A, 1B, 1C und 2A dargestellt ist.
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Beide Enden in Längsrichtung des Bimetallelements 19 stehen lose in Eingriff mit den Hakenteilen 13b der beweglichen Platte 13, und die Stellen der beiden Enden des Bimetallelements 19 in der kurzen Richtung werden reguliert durch die Stiftteile 13a der beweglichen Platte 13, so dass das Bimetallelement 19 von der beweglichen Platte 13 gehalten wird.
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Das dem Ende, an dem der bewegliche Kontakt 12 der beweglichen Platte 13 befestigt ist, abgewandte Ende ist von einem hinteren Ende (dem Ende in Richtung des Inneren des Gehäuses 2) und der innersten Stelle (dem linken Endbereich in 1A) des Gehäuses 2 fixiert und gehalten.
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Darüber hinaus ist die Zwischenfixierplatte 14 mit einem Zungenstück 14a auf einer Seite des Endes (dem rechten Endbereich in 1A) abgewandt von dem Ende versehen, welches die bewegliche Platte 13 hält, wie in 1A zu sehen ist. Mit dem Zungenstück 14a ist der zweite Elektrodenteil 15a verbunden.
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Ähnlich dem ersten Außenverbindungsanschluss 5 ist der zweite Außenverbindungsanschluss 6 in zwei Stufen gebogen und besteht aus einem horizontalen Teil, der anschließt an das Ende des Anschlusses, einem vertikalen Teil und einem horizontalen Teil in axialer Richtung des Anschlusses, wie bereits erwähnt wurde. Der zuletzt erwähnte horizontale Teil bildet den erwähnten zweiten Elektrodenteil 15a.
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Der zweite Außenverbindungsanschluss 6 ist mit dem beweglichen Kontakt 12 über den Abschnitt verbunden, der gebildet wird durch Biegen in zwei Stufen, den zweiten Elektrodenteil 15a, das Zungenstück 14a, die Zwischenfixierplatte 14 und die bewegliche Platte 13. Die oben beschriebene Konfiguration bildet innerhalb des Gehäuses 2 den in 3 dargestellten Stromkreis.
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In dem Temperaturschalter 1 dieser Ausführungsform, der den in 3 dargestellten Stromkreis enthält, sind (nicht dargestellte) Enden der in 4 dargestellten Leitungsdrähte 24 nach Entfernen einer Außenisolierung der Drähte an den Leitungsdraht-Crimpanschluss 17 des ersten Außenverbindungsanschlusses 5 und den Leitungsdraht-Crimpanschluss 17 des zweiten Außenverbindungsanschlusses 6 durch Quetschen (Crimpen) oder dergleichen angeschlossen, bevor der Temperaturschalter 1 in ein Elektrogerät eingebaut wird.
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Außerdem ist gemäß 4 ein Isolierschlauch 25 mit einer ausreichenden Länge zum Isolieren einschließlich eines Verbindungsabschnitts zu dem Verbindungsdraht 24 an sowohl dem ersten Außenverbindungsanschluss 5 als auch dem zweiten Außenverbindungsanschluss 6 befestigt.
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Zwischen der Innenfläche des Gehäuses 2 ausgehend von dem offenen Ende bis hin zu der abgedichteten Fläche und dem Anschlussteil, der sich von der abgedichteten Fläche nach außen hin erstreckt, befindet sich die Lücke 16 entsprechend der Dicke des Isolierschlauchs 25, wie oben erläutert wurde.
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Durch Einschieben der Isolierschläuche 25 bis zum Anschlag an der abgedichteten Fläche der Dichtung 3 wird folglich ein vollständig isolierter Zustand erreicht, bei dem es keine freiliegenden Bereiche in den leitenden Teilen gibt. Die Isolierschläuche 25 werden durch Hitze geschrumpft und ausgehärtet und an dem isolierten Bereich fixiert.
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Der Temperaturschalter 1 dieser Ausführungsform wird in ein Elektrogerät eingebaut, indem er in Reihe mit einer Stromversorgungsschaltung des Elektrogeräts 24 unter Einsatz der Leitungsdrähte angeschlossen wird, nachdem die Leitungsdrähte 24 durch Crimpen mit dem oben erwähnten ersten und zweiten äußeren Verbindungsanschluss 5 bzw. 6 verbunden sind und die Isolierschläuche 25 erhitzt und ausgehärtet wurden.
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Die Durchbiegerichtung des Bimetallelements 19 des Temperaturschalters 1 wird invertiert, wenn eine Temperatur des Elektrogeräts eine spezifizierte Temperatur übersteigt, so dass das Ende, an welchem der bewegliche Kontakt 12 der beweglichen Platte 13 befestigt ist, angehoben wird, um den beweglichen Kontakt 12 von dem festen Kontakt 11 zu lösen. Das Bimetallelement 19 unterbricht folglich einen Stromfluss in einem Stromversorgungsschaltkreis, indem es den elektrischen Kontakt in dem Stromversorgungskreis des Elektrogeräts öffnet.
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Wie oben erläutert wurde, lässt sich durch den Temperaturschalter 1 dieser Ausführungsform eine Struktur einschließlich eines vollständigen Schaltmechanismusteils innerhalb eines Isolierharzgehäuses ähnlich herkömmlichen Temperaturschaltern implementieren, wobei zusätzlich die Isolierstruktur mit einer Größe gebildet werden kann, die nicht größer ist als der Hauptkörper, selbst nach Verbinden der Leitungsdrähte mit den Anschlüssen.
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Ferner stellen im Fall einer derartig klein bauenden Struktur die Festigkeiten der Anschlüsse eine technische Herausforderung dar. Allerdings wird ein Anschlussverlängerungsteil parallel zu der abgedichteten Fläche bereitgestellt, indem ein vertikaler Teil der zwei Biegestufen innerhalb des Harzmaterials des Anschlussfixierteils gebildet ist, wodurch die Festigkeiten der Anschlüsse gewährleistet werden können.
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Weiterhin besitzen die Verlängerungsteile eine Form, die in Berührung steht mit den Innenflächen oben und unten in dem Gehäuse, und zwar innerhalb und außerhalb des Anschlussfixierteils. Im Ergebnis lässt sich die Festigkeit der Fixierung des Anschlussfixierteils selbst gewährleisten.
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Darüber hinaus befinden sich die Bereiche mit geänderten Formen wie beispielsweise geänderter Dicke, die Ausschnitte an den Seiten der Anschlussform und dergleichen außerhalb der abgedichteten Fläche. Wenn daher äußere Kräfte auf die Anschlüsse einwirken, konzentriert sich Spannung in einem Bereich mit der entsprechenden Form, welcher sich anschließend verformt und dadurch verhindert, dass der Anschlussfixierteil durch äußere auf die Anschlüsse einwirkende Kräfte zerstört wird.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Die vorliegende Erfindung ist anwendbar als Temperaturschalter, der in ein Elektrogerät wie zum Beispiel einen Motor oder dergleichen eingebaut wird, um einen elektrischen Stromfluss des Elektrogeräts durch Betätigung zu unterbrechen, wenn das Elektrogerät überhitzt wird oder ein Überstrom auftrifft.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Temperaturschalter
- 2
- Gehäuse
- 2a
- offenes Ende
- 2b
- Innenstelle
- 3
- Dichtung
- 4
- Basisteil
- 4a
- Anschlussfixierteil
- 5
- Erster Außenverbindungsanschluss
- 5a
- horizontaler Teil
- 5b
- vertikaler Teil
- 5c
- horizontaler Teil
- 5d
- Eintrittstelle
- 5e
- vorstehender Teil
- 6
- Zweiter Außenverbindungsanschluss
- 9
- festes Leiterteil der festen Seite
- 9a
- horizontaler Teil (erster Elektrodenteil)
- 9b
- horizontaler Teil
- 9c
- vertikaler Teil
- 11
- Festkontakt
- 12
- beweglicher Kontakt
- 13
- bewegliche Platte
- 13a
- Stiftteil
- 13b
- Hakenteil
- 14
- Zwischenfixierplatte
- 14a
- Zungenstück
- 15
- festes Leiterteil auf beweglicher Seite
- 15a
- Zweiter Elektrodenteil
- 16
- Lücke
- 17
- Leitungsdraht-Anschlussstanzstück
- 18
- Ausschnitt
- 19
- Bimetallelement
- 21
- Langloch
- 22 (22a, 22b)
- innere Verlängerungsteile
- 23
- äußeres Verlängerungsteil
- 23a
- Ausschnitt
- 24
- Leitungsdraht
- 25
- Isolierschlauch
