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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Temperaturschalter und etwas genauer einen Temperaturschalter, der eine bewegliche Platte aufweist, wobei die bewegliche Platte eine hohe Leistungsfähigkeit beim Unterbrechen eines Stromes auszeichnet, in der Lage ist, schnell in einen Leitungszustand zurückzukehren, und Kontakte mit einer langen Betriebsdauer aufweist.
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HINTERGRUND
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Konventionell wurde ein Temperaturschalter vorgeschlagen, wobei ein Bimetall-Element, das als ein thermisch betätigtes Element dient, mit einer beweglichen Platte eines elastischen Metallkörpers integriert ist, der einen beweglichen Kontakt an einer Position aufweist, die einem Festkontakt zugewandt ist, und ein Umkehrverhalten des Bimetall-Elements, das auf eine Umgebungstemperatur anspricht, treibt die bewegliche Platte durch Umkehren an eine Position, an welcher der bewegliche Kontakt mit dem feststehenden Kontakt in Kontakt gerät, oder eine Position, an welcher der bewegliche Kontakt von dem feststehenden Kontakt getrennt wird, wobei dadurch ein Strom unterbrochen oder eingeschaltet wird. (Siehe z. B. die japanische Offenlegungsschrift
JP 2001-351490 .)
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Mittlerweile, wenn eine bewegliche Platte, die mit Kontakten versehen ist, durch ein Bimetall-Element durch Umkehren angetrieben wird, vibriert ein Rand, der mit einem beweglichen Kontakt versehen ist, nachdem eine Stromunterbrechung durchgeführt worden ist, da die bewegliche Platte als ein plattenähnliches Element eine Plattenfedereigenschaft besitzt. Die Vibrationen verursachen einen Lichtbogen, der intermittierend in Reaktion auf eine Stromunterbrechung auftritt.
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Dabei würde es kein Problem geben, wenn ein Lichtbogen nur einmal auftreten und verschwinden würde. Jedoch, wenn ein Lichtbogen intermittierend auftritt, schmelzen selbst Unterbrechungen eines kleinen Stroms Elemente in der Nähe eines Kontakts, da der Lichtbogen eine hohe Energie besitzt, wobei er dadurch zu Verschweißungen und anderen Fehlern führt.
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Besonders, wenn ein Lichtbogen intermittierend auftritt, nachdem ein großer Strom unterbrochen worden ist, kann die enorme Energie möglicherweise ein Gehäuse des Temperaturschalters zerstören.
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Um einen derartigen Fehler zu vermeiden oder um Vibrationen an einem Rand einer beweglichen Platte, an der ein beweglicher Kontakt vorgesehen ist, wird in der
japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2001-351490 , sobald ein Kontakt nach einer Stromunterbrechung ungewöhnliche Hitze aufgrund instabiler Kontaktierung oder eines Überstroms erzeugt, der Rand der beweglichen Platte, der nach oben verlagert wurde, zusammengefügt mit und befestigt an einer oberen Innenfläche eines Gehäuses derart, dass der Strom sicher unterbrochen wird.
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Jedoch, bei der in der japanischen Offenlegungsschrift
JP 2001-351490 beschriebenen Technik, wird der Rand der beweglichen Platte zusammengefügt mit und befestigt an der oberen Innenfläche des Gehäuses, wenn ein Kontakt eine ungewöhnliche Wärme erzeugt, und daher kann der Kontakt nicht mehr in den ursprünglichen Zustand zurückkehren, selbst wenn die Temperatur zurückgeht.
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Infolgedessen, wenn ein Kontakt eine ungewöhnliche Hitze erzeugt, muss der Temperaturschalter zusätzlich zur Beseitigung einer Ungewöhnlichkeit in einer elektrischen Schaltung, mit der der Temperaturschalter verbunden ist, mit einem neuen ersetzt werden. Das heißt, der Erneuerungsaufwand wird verursacht und außerdem ist eine derartige Technik unökonomisch, da der Temperaturschalter weggeworfen und nicht wiederverwendet wird.
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Aufgaben der vorliegenden Erfindung sind es, das oben beschriebene konventionelle Problem zu lösen und einen Temperaturschalter bereitzustellen, der eine bewegliche Platte aufweist, wobei die bewegliche Platte eine hohe Leistung beim Unterbrechen eines Stroms auszeichnet, in der Lage ist, schnell in einen Leitungszustand zurückzukehren und einen Kontakt mit einer langen Lebensdauer aufweist.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Ein erfindungsgemäßer Temperaturschalter mit einem Gehäuse, welches eine obere Innenfläche mit einem feststehenden Planflächenabschnitt an einem Ende der oberen Innenfläche aufweist; einem feststehenden Kontakt an einer unteren Innenoberfläche, die dem feststehenden Planflächenabschnitt des Gehäuses zugewandt ist, und der mit einem inneren Ende eines ersten Verbindungsanschlusses, der sich aus dem Gehäuse erstreckt, verbunden ist; einem thermisch betätigten Element, welches sich bei einer Temperatur niedriger als eine vorbestimmte Temperatur in eine Richtung wölbt und die Richtung der Wölbung bei der vorbestimmten Temperatur oder darüber umkehrt; und einer beweglichen Platte, die einen plattenähnlichen Körper aufweist, der aus einer elastischen Metallplatte besteht, an der das thermisch betätigte Element angefügt ist, wobei ein Ende des plattenähnlichen Körpers in einer Längsrichtung an einem Lager des Gehäuses befestigt ist, ein inneres Ende eines zweiten Verbindungsanschlusses, der sich aus dem Gehäuse erstreckt, mit dem einen Ende verbunden ist, die bewegliche Platte einen beweglichen Kontakt an einer zugewandten Oberfläche eines weiteren Endes der Längsrichtung hält, die dem feststehenden Kontakt zugewandt ist, und die bewegliche Platte einen beweglichen Planflächenabschnitt aufweist, der ein Ende der zugewandten Oberfläche fortsetzt, wobei die bewegliche Platte den beweglichen Kontakt in Kontakt mit dem feststehenden Kontakt bei einer Temperatur niedriger als die vorbestimmte Temperatur bringt, um so eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Verbindungsanschluss herzustellen, wobei in dem Moment, in dem die vorbestimmte Temperatur oder darüber erreicht wird, das thermisch betätigte Element die Richtung der Wölbung umkehrt, um so als Verlagerungsantrieb zu dienen, um die zugewandte Oberfläche der beweglichen Platte gemäß der Aufwärtsbewegung nach oben zu bewegen, wobei die zugewandte Oberfläche den beweglichen Kontakt von dem feststehenden Kontakt trennt, um so die elektrische Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Verbindungsanschluss zu unterbrechen, und wobei der bewegliche Planflächenabschnitt, der sich in Verbindung mit der Aufwärtsbewegung der zugewandten Oberfläche erhebt, zuerst einen Rand des beweglichen Planflächenabschnitts an dem feststehenden Planflächenabschnitt anstößt lässt, als Zweites die gesamte Oberfläche des beweglichen Planflächenabschnitts in engen Kontakt mit dem feststehenden Planflächenabschnitt als Folge davon bringt, dass der bewegliche Planflächenabschnitt gegen seinen elastischen Widerstand gemäß der nach oben gerichteten Trägheit wirkt, drittens gemäß einer Rückstellkraft, die von ihrem elastischen Widerstand herrührt, einen Spalt in dem engen Kontakt mit dem feststehenden Planflächenabschnitt in einer Weise derart bildet, dass das Bilden des Spalts an einer Endseite, die das Ende der zugewandten Oberfläche fortsetzt, beginnt und viertens eine Positionierung derart stabilisiert, dass der Rand des beweglichen Planflächenabschnitts ein Abschnitt ist, der letztendlich in Kontakt mit dem feststehenden Planflächenabschnitt kommt.
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Bei dem Temperaturschalter ist der bewegliche Planflächenabschnitt beispielsweise an einem Abschnitt, der das Ende der zugewandten Oberfläche fortsetzt, in Richtung einer Oberfläche gefaltet, die gegenüber der zugewandten Oberfläche ist, und erstreckt sich in der einen Endrichtung der Längsrichtung des plattenähnlichen Körpers; der bewegliche Planflächenabschnitt weist beispielsweise einen Bergfalten-Winkel mit einem Abschnitt, der das Ende der zugewandten Seite fortsetzt, auf und ist als eine Verlängerung des plattenähnlichen Körpers in der Längsrichtung gebildet.
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Bei dem Temperaturschalter weist die bewegliche Platte beispielsweise eine oder mehrere Ausklinkungen in der Nähe der Fortsetzung des beweglichen Planflächenabschnitts des plattenähnlichen Körpers und beispielsweise eine oder mehrere Vertiefungen an dem beweglichen Planflächenabschnitt mit einer Saugfunktion bezüglich des feststehenden Planflächenabschnitts auf.
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Bei dem Temperaturschalter können beispielsweise der bewegliche Planflächenabschnitt oder der feststehende Planflächenabschnitt eine magnetische Eigenschaft aufweisen und der andere kann ein ferromagnetischer Körper sein. Als weiteres Beispiel kann ein Elastomer mit Gummielastizität auf dem beweglichen Planflächenabschnitt und/oder dem feststehenden Planflächenabschnitt aufgebracht sein.
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Bei dem Temperaturschalter ist das thermisch betätigte Element beispielsweise auf die Oberseite des plattenähnlichen Körpers der beweglichen Platte angefügt.
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Bei dem Temperaturschalter kann die bewegliche Platte beispielsweise in einer Weise konfiguriert sein, dass ein Ende des plattenähnlichen Körpers in der Längsrichtung an dem Lager des Gehäuses geklebt und befestigt ist. Als ein anderes Beispiel kann die bewegliche Platte in einer Weise derart konfiguriert sein, dass zur Positionsfestlegung ein Ende des plattenähnlichen Körpers in der Längsrichtung zwischen einem unteren und einem oberen Lager des Gehäuses sandwichartig gehalten wird.
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Wie oben beschrieben, ermöglicht die vorliegende Erfindung einen Temperaturschalter bereitzustellen, der eine bewegliche Platte aufweist, wobei die bewegliche Platte eine hohe Leistung bei der Unterbrechung eines Stroms auszeichnet, in der Lage ist, schnell in einen Leitungszustand zurückzukehren, und Kontakte mit einer langen Lebensdauer aufweist.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1A ist eine seitliche Querschnittansicht eines Temperaturschalters gemäß Ausführungsbeispiel 1;
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1B ist eine Teilvergrößerung der 1A;
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1C ist eine perspektivische Ansicht, die lediglich eine bewegliche Platte aus den 1A und 1B veranschaulicht;
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1D ist eine perspektivische Ansicht, die einen internen Aufbau der 1A veranschaulicht;
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2A veranschaulicht einen Betriebszustand eines Temperaturschalters gemäß Ausführungsbeispiel 1 (Beispiel 1);
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2B veranschaulicht einen Betriebszustand eines Temperaturschalters gemäß Ausführungsbeispiel 1 (Beispiel 2);
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2C veranschaulicht einen Betriebszustand eines Temperaturschalters gemäß Ausführungsbeispiel 1 (Beispiel 3);
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2D veranschaulicht einen Betriebszustand eines Temperaturschalters gemäß Ausführungsbeispiel 1 (Beispiel 4);
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3 ist eine Querschnittansicht eines Temperaturschalters gemäß einer Variation des Ausführungsbeispiels 1;
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4A ist eine seitliche Querschnittansicht, die die Konfiguration eines Temperaturschalters gemäß Ausführungsbeispiel 2 veranschaulicht;
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4B ist eine perspektivische Ansicht, die nur einen internen Aufbau aus 4A veranschaulicht;
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4C ist eine Draufsicht, die nur ein Bimetall-Element und eine bewegliche Platte aus 4B veranschaulicht;
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5A veranschaulicht einen Betriebszustand eines Temperaturschalters gemäß Ausführungsbeispiel 2 (Beispiel 1);
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5B veranschaulicht einen Betriebszustand eines Temperaturschalters gemäß Ausführungsbeispiel 2 (Beispiel 2);
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5C veranschaulicht einen Betriebszustand eines Temperaturschalters gemäß Ausführungsbeispiel 2 (Beispiel 3);
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5D veranschaulicht einen Betriebszustand eines Temperaturschalters gemäß Ausführungsbeispiel 2 (Beispiel 4); und
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6 ist eine seitliche Querschnittsansicht, die einen Zustand veranschaulicht, der erreicht ist, sobald die zwei Kontakte in der Konfiguration eines Temperaturschalters gemäß Ausführungsbeispiel 3 öffnen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Temperaturschalter
- 2
- Gehäuse
- 3
- feststehender Planflächenabschnitt
- 4
- feststehender Kontakt
- 5
- Leitungsdraht
- 6
- erster Verbindungsanschluss
- 7
- bewegliche Platte
- 8
- plattenähnlicher Körper
- 8a
- ein Ende in Längsrichtung
- 8b
- Halter für den beweglichen Kontakt
- 8c
- gefalteter Abschnitt
- 8d
- gebogener Abschnitt
- 9
- Lager
- 11
- zweiter Verbindungsanschluss
- 12
- beweglicher Kontakt
- 13
- klauenartiger Halter
- 14
- beweglicher Planflächenabschnitt
- 14a
- Angriffspunkt
- 15
- Bimetall-Element
- 15a
- das eine Ende
- 15b
- das andere Ende
- 16
- unteres Lager
- 16a
- Sandwich-Abschnitt
- 16b
- konvexer Drehpunkt
- 17
- oberes Lager
- 18
- Pfosten
- 19, 21, 22
- rechteckiges Loch
- 24
- Ausnehmung
- 25
- Temperaturschalter
- 26
- Gehäuse
- 27
- Verbindungsloch
- 28
- erster Anschluss
- 29
- Verbindungsloch
- 31
- zweiter Anschluss
- 32
- konvexer Drehpunkt
- 33
- Lager
- 34
- leitender Abschnitt
- 34a
- innerer Anschluss
- 35
- leitendes Element
- 35a
- innerer Anschluss
- 36
- feststehender Kontakt
- 37
- bewegliche Platte
- 38
- plattenähnlicher Körper
- 38a
- rückwärtiges Ende des feststehenden Abschnitts
- 38b
- Halter für den beweglichen Kontakt
- 39
- beweglicher Planflächenabschnitt
- 41
- beweglicher Kontakt
- 42
- Bimetall-Element
- 43, 44
- klauenartiger Halter
- 45
- laterale Begrenzungsfahne
- 46
- feststehender Planflächenabschnitt
- 47
- Ausklinkung
- 50
- Temperaturschalter
- 51
- Planflächenabschnitt der Metallplatte
- 51a
- Verlängerungsrand
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BESTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
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Ausführungsbeispiel 1
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1A ist eine seitliche Querschnittsansicht eines Temperaturschalters gemäß Ausführungsbeispiel 1. 1B ist eine teilweise Vergrößerung der 1A. 1C ist eine perspektivische Ansicht, die nur eine bewegliche Platte aus den 1A und 1B veranschaulicht. 1D ist eine perspektivische Ansicht, die eine interne Struktur aus der 1A veranschaulicht. 1A zeigt den Temperaturschalter in einem üblichen (Leitungs-)Zustand.
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Wie in 1A veranschaulicht, weist ein Temperaturschalter 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Gehäuse 2 auf. Ein feststehender Planflächenabschnitt 3 ist an einem Ende einer oberen Innenoberfläche des Gehäuses 2 gebildet, wobei der feststehende Planflächenabschnitt 3 glatter als die sonstigen Oberflächen ist. Ein feststehender Kontakt 4 ist an einer unteren Innenoberfläche vorgesehen, die dem feststehenden Planflächenabschnitt 3 zugewandt ist.
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Ein inneres Ende eines ersten Verbindungsanschlusses 6, der sich aus dem Gehäuse 2 erstreckt, ist mit dem feststehenden Kontakt 4 durch einen Leitungsdraht 5 verbunden.
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Eine bewegliche Platte 7 befindet sich an dem Zentrum des Inneren des Gehäuses 2, wobei sich die bewegliche Platte 7 von einem Ende einer Längsrichtung (Horizontalrichtung in der Figur) zu dem anderen erstreckt. Die bewegliche Platte 7 weist ein Ende 8a eines plattenähnlichen Körpers 8 in der Längsrichtung (ein Ende auf der linken Seite der Figur) auf, welches aus einer elastischen Metallplatte besteht, wobei das eine Ende 8a an einem Lager 9 des Gehäuses 2 befestigt ist.
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Ein inneres Ende eines zweiten Verbindungsanschlusses 11, der sich aus dem Gehäuse 2 erstreckt, ist mit dem einen Ende 8a des plattenähnlichen Körpers 8 verbunden. An einem anderen Ende des plattenähnlichen Körpers 8 (an einem Ende auf der rechten Seite der Figur) wird ein beweglicher Kontakt 12 an einer Unterseite eines Halters 8b für den beweglichen Kontakt, der dem feststehenden Kontakt 4 zugewandt ist, festgehalten und befestigt.
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Der plattenähnliche Körper 8 weist einen darauf ausgebildeten beweglichen Planflächenabschnitt 14 auf, wobei der bewegliche Planflächenabschnitt 14 ein Ende des Halters 8b für den beweglichen Kontakt fortsetzt, welcher dem feststehenden Kontakt 4 zugewandt ist, und der den beweglichen Kontakt 12 hält. Der bewegliche Planflächenabschnitt 14 ist an dem gefalteten Abschnitt 8c, der das eine Ende des Halters 8b des beweglichen Kontakts fortsetzt in Richtung einer dem Halter 8b für den beweglichen Kontakt gegenüberliegenden Oberfläche gefaltet, und erstreckt sich in Richtung des einen Endes 8a des plattenähnlichen Körpers 8.
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Ein Bimetall-Element 15, das als ein thermisch betätigtes Element dient, ist an eine Oberseite des plattenähnlichen Körpers 8 der beweglichen Platte 7 angefügt. Ein Ende 15a des Bimetall-Elements 15 überlappt das eine Ende 8a des plattenähnlichen Körpers 8 der beweglichen Platte 7 und wird durch das Lager 9 gehalten, ein anderes Ende 15b des Bimetall-Elements 15 befindet sich in dem gefalteten Abschnitt 8c an einem basalen Abschnitt des beweglichen Planflächenabschnitts 14 mit dem Ergebnis, dass die beiden Enden des Bimetall-Elements 15 an der beweglichen Platte 7 angreifen.
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Das Lager 9 besteht aus einem unteren Lager 16 und einem oberen Lager 17. Das untere Lager 16 ist mit einem Pfosten 18 an einem Sandwich-Abschnitt 16a versehen, welche das eine Ende 8a des plattenähnlichen Körpers 8 der beweglichen Platte 7 und das eine Ende 15a des Bimetall-Elements 15 zusammen mit dem oberen Lager 17 sandwichartig derart hält, dass das eine Ende 8a und das eine Ende 15a miteinander überlappen.
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Der Pfosten 18 positioniert die bewegliche Platte 7 und das Bimetall-Element 15, indem es durch die bewegliche Platte 7 und das Bimetall-Element 15 an einem rechteckigen Loch 19, das an dem einen Ende 8a der beweglichen Platte 7 gebildet ist, einem rechteckigen Loch 21, das an dem einen Ende 15a des Bimetall-Elements 15 gebildet ist, und einem rechteckigen Loch 22, das an dem oberen Lager 17 gebildet ist, läuft.
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Wie in 1C veranschaulicht, ist der plattenähnliche Körper 8 der beweglichen Platte 7 an einem Biegeabschnitt 8d für das eine Ende 8a gebogen. Als Ergebnis kann der bewegliche Kontakt 12 (der in 1C und 1D nicht zu sehen ist, da er sich hinter dem Halter 8b für den beweglichen Kontakt befindet), der an dem anderen Ende gehalten wird, durch Einsatz einer geeigneten Andruckkraft, die durch einen Pfeil a angedeutet ist, während des Leitungszustandes, der in 1A dargestellt ist, in Kontakt mit dem feststehenden Kontakt 4 gebracht werden.
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2A bis 2D veranschaulichen Betriebszustände des Temperaturschalters 1. 2A zeigt wiederum die Konfiguration des Anfangszustands, der in 1A veranschaulicht ist. In 2A bis 2D erhalten nur die Teile, die für die Beschreibung benötigt werden, gleiche Bezugszeichen wie denjenigen, die in den 1A bis 1D gezeigt sind.
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In 2A ist die Temperatur im Inneren des Temperaturschalters 1 geringer als eine vorbestimmte Temperatur (Normaltemperatur). Bei dieser Temperatur wirkt das Bimetall-Element 15 nicht auf die bewegliche Platte 7 ein.
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Dementsprechend, da der plattenähnliche Körper 8 der beweglichen Platte an dem Biegeabschnitt 8d zu dem einen Ende 8a nach unten gebogen ist, wie oben mit Bezug auf die 1C beschrieben, sobald die zwei Kontakte geschlossen sind, wobei der bewegliche Kontakt 12 auf den feststehenden Kontakt 4 drückt, ist der plattenähnliche Körper 8 einer Kraft ausgesetzt, die der Nach-unten-Biegung entgegengesetzt ist, wobei die Kraft durch den feststehenden Kontakt 4 aufgebracht wird.
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Aufgrund der Elastizität besitzt der plattenähnliche Körper 8 eine Federeigenschaft, die der entgegengesetzten Kraft des feststehenden Kontakt 4 entgegenwirkt, wobei dadurch der bewegliche Kontakt 12 zuverlässig in einen engen Kontakt mit dem feststehenden Kontakt 4 gebracht wird.
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In diesem Zustand baut sich eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten Verbindungsanschluss 6 und dem zweiten Verbindungsanschluss 11 für Strom von einem externen Strompfad auf, wobei der erste Verbindungsanschluss 6 und der zweite Verbindungsanschluss 11 externe Enden aufweisen, die mit dem externen Strompfad und internen Enden, die mit dem feststehenden Kontakt 4 und dem beweglichen Kontakt 12 verbunden sind, aufweisen.
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Sobald die Temperatur innerhalb des Gehäuses 2 gleich oder höher als die vorbestimmte Temperatur wird, kehrt das Bimetall-Element 15, wie in 2B gezeigt, die Wölbungsrichtung der 2A um und das andere Ende 15b wird nach oben geklappt, wobei das eine Ende 15a, das durch das Lager 9 gelagert wurde, als Drehpunkt dient.
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Das Nach-oben-Klappen des anderen Endes 15b wirkt auf einen Angriffspunkt 14a an dem basalen Abschnitt des beweglichen Planflächenabschnitts 14 der beweglichen Platte 7 (siehe 1C), wobei dadurch der Halter 8b des beweglichen Kontakts des plattenähnlichen Körpers 8, der bewegliche Planflächenabschnitt 14 und der bewegliche Kontakt 12 sich nach Art eines Nach-oben-Klappens erheben.
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Die Nach-oben-Bewegung des Halters 8b für den beweglichen Kontakt trennt den beweglichen Kontakt 12 von dem feststehenden Kontakt 4, wobei dadurch die elektrische Verbindung zwischen dem ersten Verbindungsanschluss 6 und dem zweiten Verbindungsanschluss 11 unterbrochen wird. Gleichzeitig stößt ein Rand des beweglichen Planflächenabschnitts 14 der beweglichen Platte 7, die nach oben geklappt wurde, an dem feststehenden Planflächenabschnitt 3, wie in 2B veranschaulicht, an.
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Wenn der bewegliche Planflächenabschnitt 14 an dem Ende der beweglichen Platte 7, an welchem sich der bewegliche Kontakt 11 befindet, fehlt, vibriert das Ende der beweglichen Platte 7, die nach oben geklappt wurde, infolge der Elastizität vertikal, und der bewegliche Kontakt 12 kann mit dem feststehenden Kontakt 4 wieder in Kontakt kommen, wobei dadurch ein Lichtbogen intermittierend verursacht werden kann, mit der Folge, dass die hohe Temperatur Störungen wie beispielsweise Schmelzen oder Verschweißen umgebender Komponenten verursachen kann.
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Jedoch, sobald der bewegliche Planflächenabschnitt 14 vorgesehen ist, wie es bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Fall ist, absorbiert der bewegliche Planflächenabschnitt 14 den Aufprall des Nach-oben-Klappens der beweglichen Platte 7, infolge des elastischen Widerstands des beweglichen Planflächenabschnitts, während des Zeitraums von dem Moment an, in dem der Rand des beweglichen Planflächenabschnitts 14 an dem feststehenden Planflächenabschnitt 3 anstößt, bis zu dem Moment, in dem der gesamte bewegliche Planflächenabschnitt 14 in engen Kontakt mit dem feststehenden Planflächenabschnitt 3, wie in 2C dargestellt, gerät.
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Das Absorbieren des Aufpralls des Nach-oben-Klappens schwächt das Rückfedermoment in Richtung des feststehenden Kontakts 4, was infolge des Aufpralls des Nach-oben-Klappens auftreten kann, wobei der enge Kontakt zwischen der gesamten Fläche des beweglichen Planflächenabschnitts 14 und des feststehenden Planflächenabschnitts 3 (2C) gleichmäßig ohne Rückfedern erreicht wird und der bewegliche Kontakt 12 von dem feststehenden Kontakt 4 durch einen größeren Abstand in einer kurzen Zeit getrennt wird.
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Die kurze Zeit kann beispielsweise 0,1 s sein. Insbesondere kann, solange der bewegliche Kontakt 12 von dem feststehenden Kontakt 4 durch den größten Abstand für 0,1 s oder länger getrennt werden kann, der Lichtbogen zwischen den Kontakten wirksam auf das erste Auftreten beschränkt werden, d. h. der Lichtbogen, der intermittierend auftreten könnte, kann vollständig, nachdem er einmal aufgetreten ist, unterbrochen werden.
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Der enge Kontakt zwischen dem beweglichen Planflächenabschnitt 14 und dem feststehenden Planflächenabschnitt 3 wird durch die Trägheit des Nach-oben-Klappens des Bimetall-Elements 15 und der beweglichen Platte 7 temporär verursacht.
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Demgemäß wird danach der gefaltete Abschnitt 8c des Halters 8b der beweglichen Platte von dem feststehenden Planflächenabschnitt 3, wie in 2D gezeigt, getrennt aufgrund einer Rückstellkraft, die von dem elastischen Widerstand des beweglichen Planflächenabschnitts 14 herrührt, und der Rückkehrkraft in einen Gleichgewichtszustand als Reaktion auf die Verlagerung durch das Bimetall-Element 15, welche die bewegliche Platte 7 fortwährend anhebt.
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Letztendlich kommt der Rand des beweglichen Planflächenabschnitts 14 in Kontakt mit dem feststehenden Planflächenabschnitt 3 und die gesamte Konfiguration stabilisiert sich im Gleichgewichtszustand. Mit anderen Worten die Endhalteposition der beweglichen Platte 7 ist eine derart, dass die elastische Kraft der beweglichen Platte 7 und die Umkehrkraft des Bimetall-Elements 15 sich im Gleichgewicht befinden. In dem Moment, in dem die Halteposition sich im Gleichgewicht befindet, ist der Lichtbogen, der einmalig beim Stromunterbrechen auftrat, bereits verschwunden.
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Wie in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel oben beschrieben, können für eine kurze Zeit von dem Moment an, in dem ein Lichtbogen, der beim Unterbrechen eines Stroms auftritt, verschwindet, die Kontakte durch den größten Abstand getrennt werden und der bewegliche Kontakt kann am Vibrieren als Folge des Unterbrechens gehindert werden, sodass der Lichtbogen vollständig unterbrochen werden kann, nachdem er einmal auftritt, wobei dadurch die Unterbrechungsleistung verbessert ist und eine lange Lebensdauer für die Kontakte erreicht wird.
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Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Planflächenabschnitt 14, der an dem Rand der beweglichen Platte 7 gebildet ist, d. h. dem Rand des plattenähnlichen Körpers 8, und welcher ein wichtiges Element zum Absorbieren des Aufpralls der Rückfederung des Bimetall-Elements 15 ist, an dem Rand des plattenähnlichen Körpers 8 in einer U-Form gefaltet, wobei dadurch die Vorteile erreicht werden, dass die herkömmliche Länge der beweglichen Platte 7, d. h. die Länge ohne einen gefalteten Abschnitt, beibehalten werden kann und dass die Unterbrechungsleistung bei kleinbleibendem Temperaturschalter 1 verbessert werden kann.
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Bei dem Temperaturschalter 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann ein Elastomer mit Gummielastizität auf den beweglichen Planflächenabschnitt 14 und/oder den feststehenden Planflächenabschnitt 3 aufgebracht werden, obgleich dies in den 1A bis 1D und 2A bis 2D nicht erkennbar ist.
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Demgemäß, wenn die Gesamtheit der Oberfläche des beweglichen Planflächenabschnitts 14, wie in 2C gezeigt, mit dem feststehenden Planflächenabschnitt 3 in engen Kontakt infolge der Trägheit des Nach-oben-Klappens durch Wirken gegen den elastischen Widerstand des beweglichen Planflächenabschnitts 14 kommt, gibt es im Wesentlichen keinen Raum für einen Spalt zwischen den Oberflächen, in den Luft eintreten könnte, wobei dadurch der enge Kontakt stabiler gemacht werden kann.
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Der stabilere enge Kontakt verzögert das Auftreten der Trennung des feststehenden Planflächenabschnitts 3 von der Endseite (dem gefalteten Abschnitt 8c), und der bewegliche Kontakt 12 kann von dem feststehenden Kontakt 4 durch den größten Abstand für eine lange Zeit, beispielsweise für 0,1 s oder länger, getrennt werden.
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Wenn das Elastomer nur auf dem feststehenden Planflächenabschnitt 3 angebracht ist, können eine Vielzahl von Ausnehmungen 24, wie in den 1C bis 1D gezeigt, auf der Oberseite des beweglichen Planflächenabschnitts 14 derart ausgebildet sein, dass die Ausnehmungen 24 eine Saugfunktion bereitstellen können, während die gesamte Oberfläche des beweglichen Planflächenabschnitts 14 und des feststehenden Planflächenabschnitts 3 miteinander in engem Kontakt stehen.
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Die Saugfunktion kann auch den engen Kontakt stabiler machen, wobei dadurch die Trennung des gefalteten Abschnitt 8c und des feststehenden Planflächenabschnitt 3 verzögert wird. Die Anzahl der auszubildenden Ausnehmungen 24 und ihre Positionen können beliebig bestimmt werden, um die Trennungsverzögerung gewünscht einzustellen.
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Die Ausnehmungen 24 sind nicht auf die Saugfunktion beschränkt. Die Größe und die Anzahl der Ausnehmungen 24 kann geeignet bestimmt werden, um die Steifigkeit des beweglichen Planflächenabschnitts 14 zu erhöhen, wobei dadurch der elastische Widerstand des beweglichen Planflächenabschnitts 14 eingestellt wird.
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Wenn der bewegliche Planflächenabschnitt 14 sich, wie in 2C gezeigt, in engem Kontakt mit dem feststehenden Planflächenabschnitt 3 steht, wirkt die Fluidviskosität der Luft, die aus dem Raum zwischen dem beweglichen Planflächenabschnitt 14 und dem feststehenden Planflächenabschnitt 3 gedrückt wird, auf den beweglichen Planflächenabschnitt 14, wobei dadurch der elastische Widerstand des beweglichen Planflächenabschnitts 14 verstärkt wird, der den Aufprall des Nach-oben-Klappens der beweglichen Platte 7 absorbiert.
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Im Gegenzug, wenn der bewegliche Planflächenabschnitt 14, wie in 2D gezeigt, teilweise von dem feststehenden Planflächenabschnitt 3 getrennt wird, verzögert die Fluidviskosität der Luft, die in den Raum zwischen dem beweglichen Planflächenabschnitt 14 und dem feststehenden Planflächenabschnitt 3 eintritt, die Beseitigung des engen Kontakts mit der gesamten Oberfläche des beweglichen Planflächenabschnitts 14.
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Variation des Ausführungsbeispiels 1
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3 ist eine Querschnittsansicht eines Temperaturschalters gemäß einer Variation des Ausführungsbeispiels 1. In 3 haben ähnliche Komponenten oder funktionelle Teile ähnliche Bezugszeichen zu denen, die in 1A bis 1D und 2A bis 2D gezeigt sind.
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Wie in 3 gezeigt, wird der bewegliche Kontakt 12 durch zwei klauenartige Halter 13 in einer Weise derart gehalten, dass die klauenartigen Halter 13 in zwei Seiten des beweglichen Kontakts 12 eingreifen, wobei die klauenartigen Halter 13 aufeinander ausgerichtet sind und geformt sind aus einem Schlitz, einem sich erhebenden Abschnitt des Schlitzes und einem umgebogenen Abschnitt des Randes des sich erhebenden Abschnitts an dem Halter 8b des beweglichen Kontakts des plattenähnlichen Körpers 8 der beweglichen Platte 7.
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Im Vergleich mit 1A, 1B und 1D und 2A bis 2D unterscheidet sich die Form des flachen unteren Lagers 16 zusätzlich zu dem Pfosten 18. Der Abschnitt des unteren Lagers 16 dieses Beispiels, der näher an dem feststehenden Kontakt 4 als an dem Sandwich-Abschnitt 16a liegt, ist aufgrund einer stufenförmigen Gestalt tief liegend und ein konvexer Drehpunkt 16b ist an einer Position auf der Oberfläche des Endes des unteren Lagers 16 gebildet, das nahe an dem feststehenden Kontakt 4 liegt, wobei die Position der Mitte des Bimetall-Elements 15 entspricht.
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Der Rand des konvexen Drehpunkts 16b geht durch ein kreisförmiges Loch 20, das an dem plattenähnlichen Körper 8 der beweglichen Platte 7 gebildet ist, welches in 1 ohne Beschreibung gezeigt ist, um so immer aus dem kreisförmigen Loch 20 hervorzustehen.
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Demgemäß, wenn die Wölbungsrichtung des Bimetall-Elements 15, welche sich, wie in 3 gezeigt, in einer Richtung (abwärts) bei einer Temperatur niedriger als eine vorbestimmte Temperatur wölbt, bei der vorbestimmten Temperatur oder darüber umgekehrt wird, wird das andere Ende 15b des Bimetall-Elements 15 nach oben geklappt, wobei das durch das Lager 9 gelagerte einen Ende 15a, als ein feststehendes Ende einer Wippe dient, und mit der Mittenposition, die von unten durch den konvexen Drehpunkt 16b gelagert wird, als der Drehpunkt der Wippe dient.
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In diesem Fall wirkt das Nach-oben-Klappen des anderen Endes 15b des Bimetall-Elements 15 auf den Angriffspunkt 14a des basalen Abschnitts des beweglichen Planflächenabschnitts 14 der beweglichen Platte 7, wobei dadurch der Halter 8b des beweglichen Kontakts, der bewegliche Kontakt 12 und der bewegliche Planflächenabschnitt 14, d. h. die Elemente, die dem feststehenden Kontakt 4 des plattenähnlichen Körpers 8 zugewandt sind, sich nach Art eines Nach-oben-Klappens anheben. Die folgenden Vorgänge sind ähnlich zu denen, die mit Bezug auf die 2B bis 2D beschrieben wurden.
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Ausführungsbeispiel 2
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4A ist eine seitliche Querschnittsansicht, die die Konfiguration eines Temperaturschalters gemäß dem Ausführungsbeispiel 2 veranschaulicht. 4B ist eine perspektivische Ansicht, die nur eine interne Struktur aus 4A veranschaulicht. 4C ist eine Draufsicht, die nur ein Bimetall-Element und eine bewegliche Platte der 4B veranschaulicht. Zum Zwecke der Beschreibung zeigt 4B einen Zustand, der erreicht ist, wenn ein beweglicher Kontakt (der in der Figur nicht zu sehen ist, da er sich hinter der beweglichen Platte befindet) von einem feststehenden Kontakt getrennt wird.
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Wie in den 4A bis 4C gezeigt, weist ein Temperaturschalter 25 des Beispiels ein schachtelförmiges Gehäuse 26 auf. Ein erster Anschluss 28 und ein zweiter Anschluss 31 erstrecken sich aus den jeweiligen unteren Abschnitten der zwei Enden des Gehäuses 26 in der Längsrichtung (horizontale Richtung in 4), der erste Anschluss 28 und der zweite Anschluss 31 weisen jeweils ein durch sie ausgebildetes Verbindungsloch 27 und ein Verbindungsloch 29 auf, wobei jedes dazu dient, eine Verbindung zu einem externen Strompfad herzustellen.
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An der Mitte des Inneren des Gehäuses 26 ist ein Harzlager 33 an dem Boden des Gehäuses 26 befestigt, wobei ein konvexer Drehpunkt 32 an der Mitte des oberen Abschnitts des Lagers 33 ausgebildet ist. Der erste Anschluss 28 und der zweite Anschluss 31, von denen jeder ein inneres Ende aufweist, das in das Gehäuse 26 gezogen ist, werden durch Schweißen in einer Weise derart gehalten, dass die inneren Enden in dem Lager 33 vergraben sind.
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Der Halter 33 hält einen inneren Anschluss 34a eines leitenden Abschnitts 34 und einen inneren Anschluss 35a eines leitenden Abschnitts 35, wobei sich sowohl der leitende Abschnitt 34 als auch der leitende Abschnitt 35 horizontal von einem Ende des oberen Abschnitts des Halters 33 in der Längsrichtung erstrecken. Die inneren Anschlüsse 34a und 35a sind von horizontalen Abschnitten senkrecht zu dem Halter 33 gezogen und in einer Weise derart befestigt, dass sie in dem Halter 33 vergraben sind.
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Ein feststehender Kontakt 36 ist an der Oberfläche des leitenden Abschnitts 34 befestigt. In dem Halter 33 ist das innere Ende des ersten Anschlusses 28 mit dem inneren Anschluss 34a des leitenden Abschnitts 34 verbunden. In dem Halter 33 ist das innere Ende des zweiten Anschlusses 31 mit dem inneren Anschluss 35a des leitenden Abschnittes 35 verbunden.
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Eine bewegliche Platte 37 erstreckt sich von einem Ende des leitenden Abschnitts 35 zu einer Position über einem Ende des leitenden Abschnitts 34 hinaus. Die leitende Platte 37 weist einen plattenähnlichen Körper 38 auf, der aus einer elastischen Metallplatte besteht und ist durch Kleben eines feststehenden rückwärtigen Endabschnitts 38a des plattenähnlichen Körpers 38, der auf den leitenden Abschnitt 35 ausgerichtet ist, an dem leitenden Abschnitt 35 befestigt.
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Ein Halter 38b des beweglichen Kontakts und ein beweglicher Planflächenabschnitt 39 sind an einem vorderen Ende der beweglichen Platte 37 gegenüber dem feststehenden rückwärtigen Endabschnitt 38a ausgebildet. Der bewegliche Planflächenabschnitt 39, der das eine Ende des Halters 38b für den beweglichen Kontakt fortsetzt, bildet einen Bergfalten-Winkel an einer Grenze 38c und ist als eine Längsrichtungsverlängerung des plattenähnlichen Körpers 38 gebildet.
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Ein beweglicher Kontakt 41 ist an der Unterseite des Halters 38b für den beweglichen Kontakt angeheftet. Der bewegliche Kontakt 41 ist in 4B nicht zu sehen, da er sich hinter dem Halter 38b für den beweglichen Kontakt befindet. Der feststehende Kontakt 36 und der bewegliche Kontakt 41 des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind rechteckförmig, wie in den 4B und 4C gezeigt, abweichend von dem Fall in Beispiel 1, bei dem sie kreisförmig sind.
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Obwohl nicht im Einzelnen veranschaulicht, weist ein Verfahren zum Herstellen der Kontakte auf Ziehen des rechteckigen Kontaktmaterials in einer Längsrichtung oder einer kurzen Richtung und Schneiden des verlängerten rechteckigen Kontaktmaterials in Übereinstimmung mit einer gewünschten Kontaktgröße. Das Kontaktmaterial weist ein plattiertes Material eines antioxidativen Metalls wie beispielsweise Silber auf, um als eine Kontaktoberfläche zu dienen und ein Metall, wie beispielsweise Kupfer, um als eine durch den Kontakthalter zu haltende Basis zu dienen.
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Ein Bimetall-Element 42 ist an der Oberseite des plattenähnlichen Körpers 38 der beweglichen Platte 37 angeordnet. Das Bimetall-Element 42 wird in einer Weise derart gehalten, dass zwei Enden des Bimetall-Elements 42 in der Längsrichtung durch zwei klauenartige Halter 43 und 44, die einander zugewandt sind und gebildet sind aus einer Ausklinkung des plattenähnlichen Körpers 38, einem sich erhebenden Abschnitt der Ausklinkung und einem gebogenen Abschnitt des Randes des sich erhebenden Abschnitts, gedrückt werden.
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Laterale Begrenzungsfahnen 45 und 45, die jeweils auf beiden Seiten des plattenähnlichen Körpers 38 der beweglichen Platte 37 nach oben gerichtet installiert sind, hindern das Bimetall-Element 42 an einer Bewegung in einer lateralen Richtung.
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Ein feststehender Planflächenabschnitt 46 ist auf dem Abschnitt der oberen Innenoberfläche des Gehäuses 26 ausgebildet, die der Oberfläche des beweglichen Planflächenabschnitts 39 entspricht, wobei der feststehende Planflächenabschnitt 46 glatter als die übrigen Abschnitte ist.
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Der plattenähnliche Körper 38 weist einen oder mehrere Ausklinkungen 47 benachbart dem fortsetzenden beweglichen Planflächenabschnitt 39 auf, d. h. an einer Position nahe der Grenze 38c zwischen dem plattenähnlichen Körper 38 und dem beweglichen Planflächenabschnitt 39.
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Geeignetes Bestimmen der Anzahl, Größe und Tiefe der Ausklinkungen 47 erlaubt es, die Elastizität des beweglichen Planflächenabschnitts 39 beim Kontaktöffnen für den Temperaturschalter 25 einzustellen, was im Folgenden beschrieben wird.
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5A bis 5D veranschaulichen Betriebszustände des Temperaturschalters 25. Zur Beschreibung der Betriebszustände zeigt 5A die Konfiguration der 4A. In 5A bis 5D erhalten nur die für die Beschreibung erforderlichen Teile ähnliche Bezugszeichen zu denjenigen, die in den 4A bis 4C gezeigt sind.
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In 5A ist die Temperatur im Inneren des Temperaturschalters 25 niedriger als eine vorbestimmte Temperatur (Normaltemperatur). Bei dieser Temperatur wirkt das Bimetall-Element 42 nicht auf die bewegliche Platte 37 (plattenähnlicher Körper 38) ein.
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Demgemäß weist der plattenähnliche Körper 38 der beweglichen Platte 37 einen Planflächenabschnitt auf, der sich von dem geklebten Abschnitt 38a, der an den inneren Anschluss 35 des leitenden Elements 35 geklebt ist, bis zu dem Ende des leitenden Elements 34, d. h. der Oberfläche, die dem feststehenden Kontakt 36 zugewandt ist, erstreckt.
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Jedoch ist an dem Abschnitt, der dem inneren Anschluss 34 zugewandt ist, ein Raum zwischen der Oberfläche des inneren Anschlusses 34 und der zugewandten Oberfläche 38b des plattenähnlichen Körpers 38 gebildet, wobei der Raum eine Höhe gleich der Summe der Höhe des feststehenden Kontakts und der Höhe des beweglichen Kontakts 41 aufweist.
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Die zugewandte Oberfläche 38b des plattenähnlichen Körpers 38 erhebt sich um die Höhe des Raums und somit bringt der Rückkehrwiderstand des plattenähnlichen Körpers 38, d. h. ein elastischer Körper, zuverlässig den beweglichen Kontakt 41 in engen Kontakt mit dem feststehenden Kontakt 36.
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In diesem Zustand ist eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten Anschluss 28 und dem zweiten Anschluss 31 für Strom von einem externen Strompfad aufgebaut, dessen externe Enden mit dem externen Strompfad verbunden sind und dessen interne Enden mit dem feststehenden Kontakt 36 und dem beweglichen Kontakt 41 verbunden sind.
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Wenn die Temperatur im Inneren des Gehäuses 26 gleich oder höher der vorbestimmten Temperatur wird, kehrt das Bimetall-Element 42, wie in 5B gezeigt, die Wölbungsrichtung in 5A um. Als eine Folge klappt das Bimetall-Element 42 das Ende auf die Seite des klauenartigen Halters 43, wobei der klauenartige Halter 44 als ein feststehender Drehpunkt dient und der konvexe Drehpunkt 32 als ein zentraler Angriffsdrehpunkt dient.
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Das Nach-oben-Klappen des Endes auf die Seite des klauenartigen Halters 43 lässt den klauenartigen Halter 43 die zugewandte Oberfläche 38b der beweglichen Platte 37 nach oben klappen, d. h. eine Oberfläche, die dem feststehenden Kontakt 36 zugewandt ist, und den beweglichen Planflächenabschnitt 39, der die zugewandte Oberfläche 38b fortsetzt, nach Art eines Nach-oben-Klappens anheben.
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Das Nach-oben-Klappen der zugewandten Oberfläche 38b trennt den beweglichen Kontakt 41 von dem feststehenden Kontakt 36, wobei dadurch die elektrische Verbindung zwischen dem ersten Anschluss 28 und dem zweiten Anschluss 31 unterbrochen wird.
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Zwischenzeitlich lässt das Nach-oben-Klappen des beweglichen Planflächenabschnitts 39 der beweglichen Platte 37 den Rand an dem feststehenden Planflächenabschnitt 46 der oberen Innenoberfläche des Gehäuses 26, wie in 5B gezeigt, anstoßen.
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Nachfolgend würde bei Abwesenheit des beweglichen Planflächenabschnitts 39, der eine Verlängerung des Endes der beweglichen Platte 37 ist, an der sich der bewegliche Kontakt 41 befindet, das Ende der beweglichen Platte 37, das nach oben geklappt wurde, d. h. der bewegliche Kontakt 41, als Folge der Elastizität vertikal vibrieren und der bewegliche Kontakt 41 könnte mit dem feststehenden Kontakt 36 wieder in Kontakt kommen, wobei dadurch ein Lichtbogen verursacht würde, der intermittierend auftritt, mit dem Ergebnis, dass die hohe Temperatur Störungen, wie ein Schmelzen der umliegenden Komponenten, verursachen könnte.
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Jedoch absorbiert bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel infolge des elastischen Widerstands des beweglichen Planflächenabschnitts 39 (ein entsprechendes Merkmal ist auch im Ausführungsbeispiel 1 vorgesehen) der bewegliche Planflächenabschnitt 39 auch den Aufprall des Nach-oben-Klappens der beweglichen Platte 37 während der Dauer, die sich erstreckt von dem Moment, in dem der Rand des beweglichen Planflächenabschnitts 39 an dem feststehenden Planflächenabschnitt 46 anstößt, bis zu dem Moment, in dem der gesamte bewegliche Planflächenabschnitt 39, wie in 5C gezeigt, in engen Kontakt mit dem feststehenden Planflächenabschnitt 46 kommt.
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Das Absorbieren des Aufpralls des Nach-oben-Klappens schwächt das Moment der Rückfederung in Richtung des feststehenden Kontakts 36, das infolge des Aufpralls von dem Umklappen auftreten könnte, wobei der enge Kontakt zwischen der gesamten Oberfläche des beweglichen Planflächenabschnitts 39 und des feststehenden Planflächenabschnitts 46 (5C) gleichmäßig ohne Rückfederung erreicht wird und der bewegliche Kontakt 41 wird von dem feststehenden Kontakt 36 durch einen größten Abstand für eine kurze Zeit getrennt.
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Selbst im Fall, dass der bewegliche Kontakt 41 von dem feststehenden Kontakt 36 durch den größten Abstand, wie in 5C gezeigt, für eine kurze Zeit von beispielsweise 0,1 s getrennt wird, kann der Lichtbogen zwischen den Kontakten auf das erstmalige Auftreten beschränkt werden, d. h. der Lichtbogen, der intermittierend auftreten könnte, kann komplett unterbrochen werden, nachdem er einmalig auftritt.
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Der enge Kontakt zwischen dem beweglichen Planflächenabschnitt 39 und dem feststehenden Planflächenabschnitt 46 ist durch die Trägheit des Nach-oben-Klappens des Bimetall-Elements 42 und der beweglichen Platte 37 vorübergehend verursacht. Daher, nachdem ungefähr 0,1 s, wie oben beschrieben, abgelaufen sind, trennen die elastische Rückstellkraft des beweglichen Planflächenabschnitts 39 und eine Gleichgewichtskraft zwischen dem Bimetall-Element 42 und der beweglichen Platte 37 Abschnitte des beweglichen Planflächenabschnitts 39 nahe der Grenze 38c von dem feststehenden Planflächenabschnitt 46, wie in 5D gezeigt.
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Schließlich kommt der Rand des beweglichen Planflächenabschnitts 39 in Kontakt mit dem feststehenden Planflächenabschnitt 46 und die gesamte Konfiguration stabilisiert sich in einer Gleichgewichtsposition. In dem Moment, in dem die Konfiguration sich in dem Gleichgewichtspunkt stabilisiert, ist der Lichtbogen, der nur einmal beim Stromunterbrechen auftrat, bereits verschwunden.
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Wie oben beschrieben, können bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel für eine kurze Zeit von dem Augenblick, in dem ein Lichtbogen, der beim Unterbrechen eines Stroms auftritt, verschwindet, die Kontakte durch den größten Abstand getrennt werden und der bewegliche Kontakt kann daran gehindert werden, infolge des Unterbrechens zu vibrieren, wobei dadurch die Unterbrechungsleistung verbessert und eine lange Lebensdauer der Kontakte erreicht wird.
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Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der bewegliche Planflächenabschnitt 39, der an dem Rand der beweglichen Platte 37 gebildet ist, d. h. an dem Rand des plattenähnlichen Körpers 38, durch Verlängern des plattenähnlichen Körpers 38 in der Längsrichtung gebildet. Somit ist die bewegliche Platte 37 lang und der Temperaturschalter 25 wird etwas groß. Jedoch besitzt das vorliegende Ausführungsbeispiel den Vorteil, dass infolge des Bergfalten-Winkels eine Formgebung leichter durchgeführt werden kann, als im Falle des Ausführungsbeispiels 1, in dem die Faltungstechnik verwendet wurde.
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Bei einem Temperaturschalter 25 des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann ein Elastomer auf den beweglichen Planflächenabschnitt und/oder den feststehenden Planflächenabschnitt aufgebracht sein.
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Ausführungsbeispiel 3
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6 ist eine seitliche Querschnittsansicht, die einen Zustand veranschaulicht, der erreicht wird, wenn zwei Kontakte in der Konfiguration eines Temperaturschalters gemäß dem Ausführungsbeispiel 3 öffnen. Ein Temperaturschalter 50 gemäß Ausführungsbeispiel 3, das in 6 gezeigt ist, weist Komponenten auf, die identisch sind zu denen, die in den 4A bis 4C und 5A bis 5D gezeigt sind; in 6 werden Bezugszeichen nur Komponenten, die für die Beschreibung erforderlich sind, zugewiesen.
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Der Temperaturschalter 50 des Ausführungsbeispiels 3, das in 6 gezeigt ist, unterscheidet sich von dem Temperaturschalter 25 des Ausführungsbeispiels 2, dass in den 4A bis 4C und 5A bis 5D gezeigt ist, derart, dass der Temperaturschalter 50 aufweist einen Metallplatten-Planflächenabschnitt 51 anstelle des feststehenden Planflächenabschnitts 46, der an dem linken Ende der oberen Innenoberfläche des Gehäuses 26 in der Längsrichtung ausgebildet ist.
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In 6 steht ein Erweiterungsrand 51a des Metallplatten-Planflächenabschnitts 51 aus dem Gehäuse 26 hervor, aber die Konfiguration ist nicht notwendigerweise darauf beschränkt. In jedem Fall ist die Oberfläche von Metall typischerweise glatter als die Oberfläche von Harz, welches ein Material für das Gehäuse ist.
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Solange wenigstens eine der zwei Planflächen, wie oben beschrieben, eine glattere Oberfläche aufweist, ähnlich wie der Metallplatten-Planflächenabschnitt 51, wird der enge Kontakt mit dem beweglichen Planflächenabschnitt 39 stärker, wobei dadurch der bewegliche Kontakt 44 von dem feststehenden Kontakt 36 durch den größten Abstand für eine längere Zeit getrennt wird.
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Konfigurieren der Metallplatte des Metallplatten-Planflächenabschnitts 51 mit einem magnetisierten magnetischen Material und Konfigurieren der beweglichen Platte 37 und damit des plattenähnlichen Körpers 38, d. h. Konfigurieren des beweglichen Planflächenabschnitts 39 mit einem ferromagnetischen Material, beispielsweise ferritischer Edelstahl, macht den engen Kontakt zwischen dem Metallplatten-Planflächenabschnitt 51 und dem beweglichen Planflächenabschnitt 39 stärker, wobei dadurch der bewegliche Kontakt 41 von dem feststehenden Kontakt 36 durch den größten Abstand für eine noch längere Zeit getrennt wird.
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Inkorporieren von Kommutierungswiderständen parallel zwischen die Kontakte in Kombination mit der oben beschriebenen Struktur, ermöglicht eine wirksame Kontrolle, das Lichtbogenauftreten, wie oben beschrieben, zu reduzieren. Ein gemeinhin als PTC-Element bezeichneter Thermistor mit positiven Temperaturkoeffizienten, der einen niedrigen Widerstand besitzt, kann für die Kommutierungswiderstände verwendet werden, wobei ein Widerstand mit kleinem elektrischen Widerstand wirksamer ist.
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In diesem Fall tritt eine durch den Lastwiderstand und den Widerstand mit geringem Widerstand, der parallel zwischen die Kontakte geschaltet ist, geteilte Spannung an beiden Enden von jedem Verbindungsabschnitt auf. Der geschlossene Kontaktabschnitt ist parallel zu dem Widerstand mit niedrigem Widerstand geschaltet, aber im Wesentlichen tritt keine Spannung an jedem Ende des Verbindungsabschnitts auf, da der Kontakt geschlossen ist.
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Jedoch, wenn der Kontakt aufgrund einer erhöhten Umgebungstemperatur oder eines extremen Stroms öffnet, wird eine Spannung erzeugt, die vom Wert des Widerstands des parallel geschalteten Widerstands mit niedrigem Widerstand abhängt. Ein kleiner Wert des Widerstands führt zu einem kleineren Spannungsabfall derart, dass die zwischen den Kontakten erzeugte Spannung auf eine kleine beschränkt werden kann.
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Die Spannung hängt von der Beziehung zwischen einem Strom und dem Widerstandswert ab. Damit ermöglicht ein Begrenzen der Spannung zwischen den Kontakten auf eine niedrige Spannung derart, dass kein Lichtbogen zwischen den Kontakten erzeugt wird, die Unterbrechung ohne einen Lichtbogen, unabhängig davon, wie groß der Strom ist, zu verursachen.
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Nach der Unterbrechung erzeugt das PCT-Element des Parallelwiderstands Hitze in Reaktion auf Stromfluss und wechselt so zu einem Hochwiderstandszustand, wobei dadurch im Wesentlichen kein Strom mehr fließt und die Stromunterbrechung abgeschlossen ist.
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Eine hohe Spannung erzeugt einen Lichtbogen. Folglich, da der Abstand zwischen den geöffneten Kontakten länger dauert, tritt weniger wahrscheinlich ein Lichtbogen auf. Demgemäß ermöglicht es die Hochstromunterbrechung, wie oben beschrieben, d. h. die Hochstromunterbrechung, die auf einem PCT-Element parallel zu den Kontakten beruht, um einen langen Abstand zwischen den Kontakten zu erhalten, eine Stromunterbrechung ohne Lichtbogenerzeugung durchzuführen.
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INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Wie oben beschrieben kann der Temperaturschalter der vorliegenden Erfindung in allen Industriebereichen verwendet werden, die einen Temperaturschalter mit einer beweglichen Platte erfordern, die eine hohe Leistungsfähigkeit zur Stromunterbrechung auszeichnet, der in der Lage ist, schnell in einen Leitungszustand zurückzukehren und Kontakte mit langer Lebensdauer besitzt.
