NL2001296C2

NL2001296C2 - Thermal protector for electric hand tool e.g. drill machine, has connector electrically connecting conductive elements, where connector is arranged to disconnect conductive elements above predetermined temperature

Info

Publication number: NL2001296C2
Application number: NL2001296A
Authority: NL
Inventors: Eric Hendricus Thomas Van Bokhoven
Original assignee: Electrische App Nfabriek Capax
Priority date: 2008-02-19
Filing date: 2008-02-19
Publication date: 2009-08-20

Abstract

The protector has two electrically conductive elements (51, 52), which are movable between an electrical connection state and an electrical insulating state. A spring (54) urges the electrically conductive elements so that the elements are in electrical insulating state, and a connector electrically connects the elements, where the connector is arranged to disconnect the electrically conductive elements above a predetermined temperature. An independent claim is also included for an electrical hand tool comprising an electric motor.

Description

Thermische beveiliging voor het onderbreken van een elektrisch circuit, een schakelaar en een elektrisch handgereedschap voorzien van een dergelijke thermische beveiliging.Thermal protection for interrupting an electrical circuit, a switch and an electric hand tool provided with such a thermal protection.

5 De onderhavige uitvinding betreft een thermische beveiliging voor het onderbreken van een elektrisch circuit, een schakelaar voorzien van een dergelijke thermische beveiliging en een elektrisch handgereedschap voorzien van een dergelijke thermische beveiliging.The present invention relates to a thermal protection for interrupting an electrical circuit, a switch provided with such a thermal protection and an electric hand tool provided with such a thermal protection.

Thermische beveiligingen worden op grote schaal toegepast voor het onderbreken van 10 elektrische circuits als beveiliging tegen een te hoog oplopende temperatuur, bijvoorbeeld als gevolg van een hoge ongewenste stroom, hetgeen uiteindelijk tot brandgevaar kan leiden. Door gebruik van thermische beveiligingen worden dergelijke situaties voorkomen. Een dergelijke thermische zekering is bijvoorbeeld bekend uit US-A-4 286 248, waarin een thermische beveiliging is beschreven die is voorzien van 15 een behuizing waarin zich twee elektrisch geleidende draden uitstrekken. In de ruimte waarin een van deze draden zich binnen de behuizing in uitstrekt is een voor temperatuur gevoelig element geplaatst. Door verhitting zal dit element smelten en uitzetten, aldus zal de ring door het uitzettende element worden verplaatst en daarmee het elektrisch geleidende contact met de tweede draad verbreken, welke tweede draad 20 met de behuizing star en isolerend is verbonden.Thermal protection devices are used on a large scale for interrupting electrical circuits as protection against a too high rising temperature, for example as a result of a high undesired current, which can ultimately lead to a fire hazard. Such situations are prevented by the use of thermal protection devices. Such a thermal fuse is for instance known from US-A-4 286 248, in which a thermal protection is described which is provided with a housing in which two electrically conductive wires extend. A temperature-sensitive element is placed in the space in which one of these wires extends inside the housing. As a result of heating, this element will melt and expand, thus the ring will be displaced by the expanding element and thereby break the electrically conductive contact with the second wire, which second wire 20 is rigidly and insulatively connected to the housing.

Deze hierboven beschreven thermische beveiliging vindt met name toepassing in elektrische circuits waar geringe stroomsterktes lopen. In elektrische apparaten waar grotere stroomsterktes worden gebruikt zal een dergelijke thermische beveiliging slechts 25 beperkt doelmatig zijn. Indien op de elektrische apparaten voorzien van bovengenoemde thermische beveiliging tijdens gebruik mechanische (schok)belastingen worden uitgeoefend, heeft het toepassen van een dergelijke thermische beveiliging als nadeel dat het elektrisch circuit verbroken kan worden; dit maakt de thermisch beveiliging storingsgevoelig. Tevens treedt er bij het gebruik van een thermische 30 beveiliging waarbij door het uitzetten van een element het elektrisch circuit verbroken wordt een aanzienlijke vertraging op.This thermal protection described above finds particular application in electrical circuits where low currents run. In electrical appliances where higher currents are used, such thermal protection will only be of limited effectiveness. If mechanical (shock) loads are exerted on the electrical appliances provided with the above-mentioned thermal protection during use, the application of such a thermal protection has the disadvantage that the electrical circuit can be broken; this makes the thermal protection sensitive to malfunctions. Also, when a thermal protection is used in which the electrical circuit is broken due to the expansion of an element, a considerable delay occurs.

22

Het doel van de onderhavige uitvinding is het verschaften van een doelmatige thermische beveiliging, met een lage elektrische weerstand en een goede voorspelbaarheid van de werking ervan.The object of the present invention is to provide efficient thermal protection with a low electrical resistance and good predictability of its operation.

5 De uitvinding verschaft daartoe een thermische beveiliging voor het blijvend onderbreken van een elektrisch circuit, waarbij de thermische beveiliging omvat: ten minste twee elektrisch geleidende elementen, welke beweegbaar zijn tussen een elkaar elektrisch verbindende stand en een elektrisch isolerende stand, dringmiddelen voor het naar de elektrisch isolerende stand dringen van de ten minste twee elementen en 10 verbindingsmiddelen voor het in de elkaar elektrisch verbindende stand handhaven van de ten minste twee elementen, waarbij de verbindingsmiddelen zijn ingericht voor het verbreken van de verbinding boven een vooraf bepaalde temperatuur.To this end, the invention provides a thermal protection for permanently interrupting an electrical circuit, the thermal protection comprising: at least two electrically conductive elements, which are movable between an electrically connecting position and an electrically insulating position, urging means for moving to the electrically insulating position urging the at least two elements and connecting means for maintaining the at least two elements in the mutually electrically connecting position, the connecting means being arranged for breaking the connection above a predetermined temperature.

Door gebruik te maken van aparte verbindingsmiddelen, kan de verbinding tussen de 15 elektrisch geleidende elementen sterker worden uitgevoerd; dit maakt de thermische beveiliging storingsongevoeliger. Tevens is de elektrische weerstand van de thermische beveiliging volgens onderhavige uitvinding laag. Dit komt omdat de elektrische geleidende elementen nu immers kunnen worden uitgevoerd met een grotere doorsnede, aangezien zij niet het smeltend element van de thermische beveiliging zijn, zoals op 20 zichzelf bekend is uit het gebied van smeltzekeringen, die overigens een beveiliging tegen een te hoge stroom vormen, in plaats van tegen een te hoge temperatuur zoals bij de onderhavige uitvinding. Hierdoor wordt de thermische beveiliging ook doelmatiger indien in het elektrisch circuit grote stromen lopen. Voorts kan met de uitvinding het elektrisch circuit binnen een kortere tijd worden verbroken, door gebruik te maken van 25 verbindingsmiddelen waarvan slechts de sterkte afneemt met toenemende temperatuur, zonder dat er een faseovergang of thermische uitzetting hiervoor benodigd is.By making use of separate connecting means, the connection between the electrically conductive elements can be made stronger; this makes the thermal protection more insensitive to interference. The electrical resistance of the thermal protection according to the present invention is also low. This is because the electrically conductive elements can now be designed with a larger cross-section, since they are not the melting element of the thermal protection, as is known per se from the field of fuses, which, incidentally, are protected against too high a current. instead of at too high a temperature as in the present invention. This also makes thermal protection more efficient if large currents run in the electrical circuit. Furthermore, with the invention the electrical circuit can be broken within a shorter time, by making use of connecting means of which only the strength decreases with increasing temperature, without a phase transition or thermal expansion being required for this.

Volgens een eerste uitvoeringsvorm omvatten de dringmiddelen ten minste een veer. Door gebruik te maken van een veer kan op uiterst eenvoudige en goedkope wijze een 30 kracht op een elektrisch geleidende element worden uitgeoefend. Tevens kan de veerkracht dusdanig afgestemd worden dat de sterkte van de verbindingsmiddelen gedurende de levensduur van de thermische beveiliging hoger is. Hierdoor wordt de storingsongevoeligheid van de thermische beveiliging verder verbeterd.According to a first embodiment, the urging means comprise at least one spring. By using a spring a force can be exerted on an electrically conductive element in an extremely simple and inexpensive manner. The spring force can also be adjusted such that the strength of the connecting means is higher during the lifetime of the thermal protection. This further improves the insensitivity of the thermal protection.

33

Volgens een andere uitvoeringsvorm omvatten de verbindingsmiddelen een soldeerverbinding. Een soldeerverbinding is niet alleen een goedkope wijze van verbinden met een goed elektrisch geleidend vermogen, maar door gebruik te maken van een soldeerverbinding kan juist vooraf zeer nauwkeurig worden bepaald bij welke 5 temperatuur de elektrische stroom onderbroken wordt. De voorspelbaarheid en daarmee de doelmatigheid van de thermische beveiliging wordt hierdoor sterk vergroot. Voorts biedt de soldeerverbinding een goede elektrische verbinding tussen beide elektrisch geleidende elementen, die bestand is tegen sterke mechanische belastingen.According to another embodiment, the connecting means comprise a soldered connection. A soldered connection is not only an inexpensive method of connection with a good electrical conductivity, but by using a soldered connection it is precisely possible to determine very accurately in advance at which temperature the electric current is interrupted. The predictability and thus the efficiency of the thermal protection is greatly increased as a result. Furthermore, the soldered connection offers a good electrical connection between the two electrically conductive elements, which is resistant to strong mechanical loads.

10 In een andere voordelige uitvoeringsvorm omvatten de verbindingsmiddelen een elektrisch geleidende lijm. Een elektrisch geleidende lijm heeft als voordeel dat het maken van de verbinding zonder warmtebron plaatsvindt en dat een sterke lijmverbinding uiterst dun uitgevoerd kan worden. Er hoeft dan ook slechts een kleine hoeveelheid lijm te verbranden om de elektrische stroom te onderbreken. Hierdoor 15 wordt een zeer doelmatige thermische beveiliging verkregen.In another advantageous embodiment the connecting means comprise an electrically conductive glue. An electrically conductive glue has the advantage that the connection is made without a heat source and that a strong glue connection can be made extremely thin. Therefore, only a small amount of glue has to be burned to interrupt the electrical current. A very efficient thermal protection is hereby obtained.

In een andere uitvoeringsvorm omvatten de verbindingsmiddelen een blokkeringselement, voor het in de elkaar elektrisch verbindende stand handhaven van de elektrisch geleidende elementen, waarbij het blokkeringselement is ingericht voor het 20 verbreken van de blokkering vanaf een vooraf bepaalde temperatuur. Het voordeel van bovengenoemde maatregel is dat door gebruik te maken van een blokkeringselement de geleidende elementen zeer eenvoudig in de elkaar elektrisch geleidende stand gehandhaafd blijven, waarbij het blokkeringselement zelf niet geleidend hoeft te zijn.In another embodiment, the connecting means comprise a blocking element, for maintaining the electrically conductive elements in the mutually electrically connecting position, the blocking element being adapted for breaking the blocking from a predetermined temperature. The advantage of the above-mentioned measure is that by making use of a blocking element, the conductive elements are very easily maintained in the mutually electrically conducting position, wherein the blocking element itself does not have to be conductive.

Dit levert een grotere vrijheid in de keuze van de materialen voor deze blokkering, 25 waardoor een doelmatigere thermische beveiliging mogelijk wordt gemaakt, aangezien nu immers het blokkeringselement de elektrisch geleidende elementen in de elkaar elektrisch verbindende stand handhaaft. De elektrische geleiding tussen de elektrisch geleidende elementen kan nu bijvoorbeeld tot stand komen doordat zij elkaar raken of door gebruik te maken van bijvoorbeeld een soldeer- of lijmverbinding, waarbij niet 30 zozeer de sterkte ervan een rol speelt maar vooral het elektrisch geleidend vermogen.This provides a greater freedom in the choice of materials for this blocking, whereby a more efficient thermal protection is made possible, since now the blocking element now maintains the electrically conductive elements in the electrically connecting position. The electrical conductivity between the electrically conductive elements can now be achieved, for example, by touching each other or by making use of, for example, a solder or glue connection, in which not so much its strength plays a role, but especially the electrically conductive capacity.

Volgens weer een andere voordelige uitvoeringsvorm is een van de geleidende elementen beweegbaar opgesteld ten opzichte van een drager en omvat het blokkeringselement een pen die enerzijds mechanisch is gekoppeld met het beweegbare 4 geleidend element en die anderzijds is verbonden met de drager, welke pen is ingericht om zijn sterkte te verliezen bij het bereiken van een vooraf bepaalde temperatuur. Het voordeel van bovengenoemde maatregel is dat, indien toegepast in combinatie met als bijvoorbeeld een soldeer- of lijm verbinding uitgevoerde eerste verbinding, de door de 5 dringmiddelen op deze eerste verbinding constant uitgeoefende mechanische belasting wordt verlaagd. Het blokkeringselement neemt immers tenminste een deel van de mechanische belasting op zich. Eventueel blijvende vervorming onder invloed van een langdurig belasting (kruip) van de eerste verbindingsmiddelen, hetgeen in het bijzonder op kan treden wanneer de eerste verbindingsmiddelen een soldeerverbinding omvatten, 10 worden hierdoor verminderd, wat de levensduur van de thermische beveiliging verlengt. In het bijzonder is de temperatuur waarbij het blokkeringselement wordt verbroken in hoofdzaak gelijk aan de temperatuur waarbij de gebruikte eerste verbinding de verbinding verbreekt, al wordt niet uitgesloten dat de temperaturen iets van elkaar verschillen.According to yet another advantageous embodiment, one of the conductive elements is arranged movably relative to a carrier and the blocking element comprises a pin which is mechanically coupled on the one hand to the movable conductive element and which is on the other hand connected to the carrier, which pin is adapted to to lose its strength upon reaching a predetermined temperature. The advantage of the above-mentioned measure is that, if applied in combination with, for example, a first connection designed as a solder or glue connection, the mechanical load constantly exerted on the first connection by the penetrating means is reduced. After all, the blocking element assumes at least a part of the mechanical load. Any permanent deformation under the influence of a long-term load (creep) of the first connecting means, which may occur in particular when the first connecting means comprise a soldering connection, are thereby reduced, which extends the life of the thermal protection. In particular, the temperature at which the blocking element is broken is substantially the same as the temperature at which the first connection used breaks the connection, although it is not excluded that the temperatures differ slightly.

1515

In nog weer een andere voordelige uitvoeringsvorm is het blokkeringselement in hoofdzaak vervaardigd van de materialen, die zijn geselecteerd uit de groep bestaande uit polyamide 6, polyamide 12, polycarbonaat, polyoxymethyleen. Deze polymeren zijn geschikt voor constructieve doeleinden door hun mechanische sterkte en zij laten een 20 duidelijke afname van deze sterkte zien bij toenemende temperatuur. Door gebruik te maken van een van bovengenoemde polymeren vervaardigd blokkeringselement wordt een zeer doelmatige thermische beveiliging verkregen.In yet another advantageous embodiment, the blocking element is substantially made of the materials selected from the group consisting of polyamide 6, polyamide 12, polycarbonate, polyoxymethylene. These polymers are suitable for structural purposes because of their mechanical strength and they show a clear decrease of this strength with increasing temperature. By using a blocking element made from the above-mentioned polymers, a very efficient thermal protection is obtained.

De voordelen van de onderhavige uitvinding komen in het bijzonder tot uiting wanneer 25 de thermische beveiliging wordt toegepast in een regelschakelaar voor elektrisch handgereedschap. Volgens een andere voordelige uitvoeringsvorm is de thermische beveiliging dan ook ingericht voor gebruik in een regelschakelaar voor elektrisch handgereedschap. De uitvinding heeft tevens betrekking op een regelschakelaar voorzien van een thermische beveiliging volgens onderhavige uitvinding.The advantages of the present invention are particularly expressed when the thermal protection is applied in a control switch for electric hand tools. According to another advantageous embodiment, the thermal protection is therefore arranged for use in a control switch for electric hand tools. The invention also relates to a control switch provided with a thermal protection according to the present invention.

3030

In het bijzonder omvat de schakelaar een warmte dissiperend element, waarvan de warmte dissipatie groter is dan die van enig ander deel van de schakelaar en is het warmte dissiperend element thermisch met de verbindingsmiddelen verbonden. Juist indien de schakelaar een dergelijk warmte dissiperend element omvat, kan de 5 thermische beveiliging omvattende schakelaar uiterst voordelig gebruikt worden. Immers, het door de hoge stroom heet geworden warmte dissiperende element geleidt de warmte naar de thermische beveiliging, waarna bij de vooraf bepaalde temperatuur de thermische beveiliging de stroom zal onderbreken.In particular, the switch comprises a heat-dissipating element, the heat dissipation of which is greater than that of any other part of the switch, and the heat-dissipating element is thermally connected to the connecting means. It is precisely if the switch comprises such a heat-dissipating element, that the switch comprising thermal protection can be used extremely advantageously. After all, the heat-dissipating element that has become hot due to the high current conducts the heat to the thermal protection, after which the thermal protection will interrupt the current at the predetermined temperature.

55

In een andere uitvoeringsvorm is het beweegbare geleidende element om een as roteerbaar met de drager verbonden. Dit leidt tot een constructief eenvoudige configuratie, terwijl voorts de beweging van het roteerbaar verbonden geleidende element eenduidig is. Dit verbetert verder de doelmatigheid van de regelschakelaar. De 10 as kan met de drager en het elektrisch geleidende element roteerbaar zijn verbonden, maar kan ook met of de drager of het elektrisch geleidende element star verbonden zijn.In another embodiment, the movable conductive element is rotatably connected to the carrier about an axis. This leads to a constructionally simple configuration, while furthermore the movement of the rotatably connected conductive element is unambiguous. This further improves the efficiency of the control switch. The shaft can be rotatably connected to the carrier and the electrically conductive element, but can also be rigidly connected to either the carrier or the electrically conductive element.

Alhoewel de maatregelen volgens de uitvinding toepasbaar zijn bij voor voeding door wisselstroom geschikte schakelaar, komen de voordelen ervan in het bijzonder tot uiting 15 voor voeding door een gelijkstroombron geschikte schakelaars. Thermische problemen doen zich namelijk in het bijzonder, doch niet uitsluitend voor bij elektrisch handgereedschap dat is ingericht voor voeding door een gelijkstroombron. Hierbij vindt voeding immers plaats door een accu met een in het algemeen lage spanning, zodat grote stromen noodzakelijk zijn voor het verkrijgen van het vereiste vermogen. Slechts 20 een relatief geringe toename van de nominale stroom kan dan ook al tot een overmatige verhitting van de diverse door de stroom doorlopen onderdelen van de schakelaar leiden, in het bijzonder van de schakelende halfgeleider. Volgens een specifiek voorkeursuitvoeringsvorm is de regelschakelaar dan ook ingericht voor het regelen van gelijkstroom.Although the measures according to the invention are applicable to a switch suitable for supply by alternating current, the advantages thereof are expressed in particular by switches suitable for supply by a direct current source. Namely, thermal problems occur in particular, but not exclusively, with electric hand tools that are adapted to be supplied by a direct current source. This is because power is supplied by a battery with a generally low voltage, so that large currents are necessary for obtaining the required power. Only a relatively small increase in the nominal current can therefore already lead to excessive heating of the various parts of the switch that are passed through the current, in particular of the switching semiconductor. According to a specific preferred embodiment, the control switch is therefore arranged for controlling direct current.

2525

De uitvinding heeft tevens betrekking op een voor voeding door een gelijkstroombron ingericht elektrisch handgereedschap, omvattende een elektromotor voor het aandrijven van het elektrische handgereedschap, aansluitklemmen voor het aansluiten van een gelijkstroombron en een in serie tussen een van de aansluitingen en de elektromotor 30 geschakelde schakelaar voor het in- en uitschakelen van de elektromotor, voorzien van een thermische beveiliging volgens onderhavige uitvinding. In het bijzonder omvat de schakelaar de thermische beveiliging. Hierdoor wordt een elektrisch handgereedschap verkregen welke op doelmatige wijze tegen oververhitting is beveiligd.The invention also relates to an electric hand tool adapted for feeding from a direct current source, comprising an electric motor for driving the electric hand tool, connection terminals for connecting a direct current source and a switch for series connection between one of the connections and the electric motor 30. switching on and off the electric motor, provided with a thermal protection according to the present invention. In particular, the switch comprises the thermal protection. An electric hand tool is hereby obtained which is effectively protected against overheating.

66

Het zal duidelijk zijn dat de thermische beveiliging niet noodzakelijkerwijs in de regelschakelaar behoeft te worden geplaatst; het is eveneens mogelijk dat de schakelaar elders in het gereedschap wordt opgenomen, al is het constructief wel aantrekkelijk de thermische beveiliging in de regelschakelaar te plaatsen, te meer daar de kans van 5 oververhitten van delen aldaar het grootste is.It will be clear that the thermal protection need not necessarily be placed in the control switch; it is also possible for the switch to be incorporated elsewhere in the tool, although it is structurally attractive to place the thermal protection in the control switch, all the more so since the chance of overheating of parts there is greatest.

Vervolgens zal de onderhavige uitvinding worden toegelicht aan de hand van de bijgaande figuren, waarin voorstellen:The present invention will be elucidated hereinbelow with reference to the accompanying figures, in which:

Figuur 1: een schakelschema van een eerste uitvoeringsvorm van een elektrisch 10 handgereedschap, voorzien van een thermische beveiliging volgens onderhavige uitvinding;Figure 1: a circuit diagram of a first embodiment of an electric hand tool provided with a thermal protection according to the present invention;

Figuur 2: een perspectivisch aanzicht van een eerste uitvoeringsvorm van een regelschakelaar volgens onderhavige uitvinding; enFigure 2: a perspective view of a first embodiment of a control switch according to the present invention; and

Figuur 3: een perspectivisch aanzicht van een tweede uitvoeringsvorm van een 15 regelschakelaar volgens onderhavige uitvinding.Figure 3: a perspective view of a second embodiment of a control switch according to the present invention.

Het zal duidelijk zijn dat diverse variaties kunnen worden aangebracht in de hierboven toegelicht uitvoeringsvorm binnen het kader van de uitvinding.It will be clear that various variations can be made in the embodiment explained above within the scope of the invention.

20 Het in figuur 1 afgebeelde schakelschema van een elektrisch handgereedschap zoals een boor- of schroefmachine 1 omvat een gelijkstroombron 10 met een lage spanning, een aan/uit schakelaar 20, een elektromotor 30, een schakelende halfgeleider 40, zoals een FET, een besturingsschakeling 41 voor de schakelende halfgeleider 40 en een thermische beveiliging 50. De thermische beveiliging 50 omvat twee elektrisch 25 geleidende elementen 51,52, die met elkaar zijn verbonden door middel van een soldeerverbinding 53. Een veer 54 oefent een kracht F uit op het elektrisch geleidend element 52, welke kracht F afgekeerd is van elektrisch geleidend element 51.The circuit diagram of an electric hand tool such as a drilling or screwing machine 1 shown in Figure 1 comprises a low voltage direct current source 10, an on / off switch 20, an electric motor 30, a switching semiconductor 40, such as a FET, a control circuit 41 for the switching semiconductor 40 and a thermal protector 50. The thermal protector 50 comprises two electrically conductive elements 51, 52 which are connected to each other by means of a soldering connection 53. A spring 54 exerts a force F on the electrically conductive element 52, which force F is away from electrically conductive element 51.

De werking van deze schakeling is als volgt: Normaliter is de schakelaar 20 30 uitgeschakeld; de elektromotor 30 draait dan niet. Bij het inschakelen van de schakelaar 20 wordt de elektromotor 30 opgenomen in de stroomkring die overigens de gelijkstroombron 10, de halfgeleider 40 en een thermische beveiliging 50 omvat. De motor 50 gaat lopen, met een snelheid in afhankelijkheid van de mate waarin de schakelende halfgeleider 40, in besturing van de besturingsschakeling 41, geleidt.The operation of this circuit is as follows: Normally the switch 20 is switched off; the electric motor 30 is then not running. When the switch 20 is switched on, the electric motor 30 is included in the circuit which, incidentally, comprises the direct current source 10, the semiconductor 40 and a thermal protection 50. The motor 50 starts running at a speed dependent on the extent to which the switching semiconductor 40 conducts in control of the control circuit 41.

77

Doordat er gebruik gemaakt wordt van een gelijkstroombron 10 van laag spanning zal de stroom groot zijn. Als de motor 50 door omstandigheden blokkeert en de schakelaar 20 gesloten blijft, zal er een stroom blijven lopen. Dit is een grote stroom omdat de stilstaande motor nagenoeg een kortsluiting vormt. Deze grote stroom zal de 5 temperatuur van met name de halfgeleider 40 aanzienlijk doen toenemen. Doordat de halfgeleider 40 thermisch goed geleidend met de thermische beveiliging 50 is verbonden, zal de temperatuur van de elektrisch geleidende elementen 51,52, alsmede de soldeerverbinding 54 toenemen. Indien deze temperatuur tot boven een vooraf bepaalde waarde komt, zal de sterkte van de soldeerverbinding 54 dusdanig afnemen, 10 dat deze de verbinding tussen elektrisch geleidende elementen 51,52 niet meer in stand kan houden; de sterkte van de soldeerverbinding 54 is dan kleiner dan de veerkracht F en de thermische beveiliging zal openen, waarmede het elektrische circuit wordt verbroken. Als gevolg hiervan zal de temperatuur weer dalen.Because use is made of a low voltage direct current source 10, the current will be large. If the motor 50 blocks due to circumstances and the switch 20 remains closed, a current will continue to flow. This is a large current because the stationary motor virtually forms a short circuit. This large current will considerably increase the temperature of, in particular, the semiconductor 40. Because the semiconductor 40 is thermally connected to the thermal protection 50, the temperature of the electrically conductive elements 51, 52, as well as the soldered connection 54, will increase. If this temperature exceeds a predetermined value, the strength of the soldered connection 54 will decrease such that it can no longer maintain the connection between electrically conductive elements 51,52; the strength of the soldered connection 54 is then less than the spring force F and the thermal protection will open, thereby breaking the electrical circuit. As a result, the temperature will drop again.

15 Figuur 2 toont een perspectivisch detailaanzicht van een regelschakelaar 6o volgens onderhavige uitvinding. De regelschakelaar omvat een huis 61, waarin een drager 62 van isolerend materiaal is opgenomen. Een eveneens van isolerend materiaal vervaardigde as 63 strekt zich door de drager 62 heen uit. Een eerste, van elektrisch goed geleidend materiaal, zoals koper, vervaardigd schakelelement 51 is hierbij star met 20 de drager 62 verbonden, doordat het schakelelement wordt gevormd door een verbindingsgeleider van een op de drager gemonteerde schakelende halfgeleider 63, zoals een FET.Figure 2 shows a perspective detailed view of a control switch 60 according to the present invention. The control switch comprises a housing 61, in which a carrier 62 of insulating material is included. A shaft 63 also made of insulating material extends through the support 62. A first switching element 51 made of electrically conductive material, such as copper, is rigidly connected to the carrier 62 in that the switching element is formed by a connecting conductor of a switching semiconductor 63 mounted on the carrier, such as a FET.

Een tweede, van elektrisch geleidend materiaal vervaardigd schakelelement 52 is op de 25 as 63 gelagerd, opdat dit schakelelement 52 ten opzichte van de drager kan roteren. Tussen het distale einde van het vaste schakelelement 51 en een omgezet deel 53 van het roteerbare schakelelement 51 is een soldeerverbinding 54 gevormd. Een torsieveer 55 is onder voorspanning tussen het omgezette deel 53 van het eerste schakelelement 51 en de drager 62 geplaatst. Hierbij dringt de veer 54 het tweede schakelelement 52 in de 30 van het eerste schakelelement 51 afgekeerde richting. Voorts is het tweede schakelelement 52 verbonden met de schakelaar 20, hetgeen op zichzelf toont hoe deze maatregelen volgens de uitvinding gemakkelijk in een regelschakelaar kunnen worden geïntegreerd.A second switching element 52 made of electrically conductive material is mounted on the shaft 63, so that this switching element 52 can rotate relative to the carrier. A soldered connection 54 is formed between the distal end of the fixed switching element 51 and a converted part 53 of the rotatable switching element 51. A torsion spring 55 is placed under bias between the flanged part 53 of the first switching element 51 and the carrier 62. The spring 54 herein urges the second switching element 52 in the direction away from the first switching element 51. Furthermore, the second switching element 52 is connected to the switch 20, which in itself shows how these measures according to the invention can be easily integrated into a control switch.

88

Wanneer de schakelende halfgeleider 63 oververhit zal raken, en er een stroom blijft vloeien, zal de temperatuur van de schakelende halfgeleider 63 blijven toenemen. Omdat de schakelende halfgeleider thermisch goed geleidend met de soldeerverbinding 5 64 is verbonden door de verbindingsgeleider 5, zal de temperatuur van de soldeerverbinding 54 eveneens toenemen totdat deze temperatuur zo hoog wordt dat de soldeerverbinding 54 zijn sterkte verliest. De sterkte van de soldeerverbinding 54 is dan kleiner dan de door de veer 55 opgewekte kracht. Het beweegbare element 52 zal dan van het vaste element 51 af bewegen, waardoor de beveiligingsschakelaar opent. Het 10 elektrisch circuit zal dan worden verbroken, waardoor de verdere verwarming wordt voorkomen.When the switching semiconductor 63 will overheat and a current continues to flow, the temperature of the switching semiconductor 63 will continue to increase. Because the switching semiconductor is thermally conductively connected to the solder connection 64 by the connection conductor 5, the temperature of the solder connection 54 will also increase until this temperature becomes so high that the solder connection 54 loses its strength. The strength of the soldered connection 54 is then smaller than the force generated by the spring 55. The movable element 52 will then move away from the fixed element 51, whereby the safety switch opens. The electrical circuit will then be broken, thereby preventing further heating.

Figuur 3 toont een perspectivisch aanzicht van een alternatieve uitvoeringsvorm van de uitvinding. Deze uitvoeringsvorm komt overeen te de voorgaande, met dien verstande 15 dat de drager 62 en het beweegbare element 52 behalve door de as 63 onderling zijn verbonden door een pen 56 van smeltbaar materiaal. Deze pen 56 dient voor het mechanisch ontlasten van de soldeerverbinding 53. Soldeerverbindingen zijn, naar men thans aanneemt, veelal onderworpen aan kruip, zodat deze een beperkte levensduur hebben, in het bijzonder wanneer zij onderworpen zijn aan mechanische trillingen in 20 combinatie met een constante kracht. De pen 56 is ingericht om zijn sterkte te verliezen in hetzelfde temperatuurgebied als de soldeerverbinding, zodat zij bij dezelfde temperatuur zullen verbreken. Uiteraard kan de temperatuur waarbij de pen zijn sterkte verliest iets hoger of iets lager zijn dan de temperatuur waarbij de soldeerverbinding zijn sterkte verliest.Figure 3 shows a perspective view of an alternative embodiment of the invention. This embodiment corresponds to the foregoing, with the proviso that the carrier 62 and the movable element 52 are mutually connected, apart from the axis 63, by a pin 56 of fusible material. This pin 56 serves to relieve the solder joint 53 mechanically. Solder joints are now believed to be subject to creep so that they have a limited service life, in particular when subjected to mechanical vibrations in combination with a constant force. . The pin 56 is adapted to lose its strength in the same temperature range as the solder joint, so that they will break at the same temperature. Of course, the temperature at which the pin loses its strength may be slightly higher or slightly lower than the temperature at which the soldered joint loses its strength.

2525

Het zal duidelijk zijn dat diverse, in het bijzonder constructieve maatregelen kunnen worden gevarieerd zonder af te wijken van de uitvinding.It will be clear that various, in particular constructive, measures can be varied without departing from the invention.

3030

Claims

A thermal protection for interrupting an electrical circuit, comprising: 5. at least two electrically conductive elements, which are movable between an electrically connecting position and an electrically insulating position; urging means for urging the at least two elements to the electrically insulating position; and 10. connecting means for maintaining the at least two elements in the electrically connecting position, the connecting means being adapted to break the connection above a predetermined temperature.

2. Thermal protection according to claim 1, characterized in that the urging means comprise a spring.

3. Thermal protection according to claim 1 or 2, characterized in that the connecting means comprise a soldered connection. 20

Thermal protection according to claim 1 or 2, characterized in that the connecting means comprise an electrically conductive glue.

5. Thermal protection as claimed in any of the foregoing claims, characterized in that the connecting means comprise a blocking element, for maintaining the electrically conductive elements in the mutually electrically connected position, the blocking element being adapted for breaking the blocking from a predetermined certain temperature.

6. Thermal protection as claimed in claim 5, characterized in that one of the conductive elements is arranged movably relative to a support and that the blocking element comprises a pin which is on the one hand mechanically coupled to the movable conductive element and which on the other hand is connected to the support which pin is adapted to lose its strength upon reaching a predetermined temperature.

7. Thermal protection according to claim 5 or 6, characterized in that the connecting means comprise a first connection and a second connection designed as a blocking element, which second connection is placed at a distance from the first connection.

8. Thermal protection according to claims 5, 6 or 7, characterized in that the blocking element is substantially made from the materials selected from the group consisting of polyamide 6, polyamide 12, polycarbonate, polyimide, polyoxymethylene.

9. Thermal protection according to any one of the preceding claims, characterized in that it is adapted for use in a control switch for electric hand tools.

10. Switch for electric hand tools, characterized by a thermal protection according to claim 9. 20

11. Switch for electric hand tools as claimed in claim 10, characterized in that it comprises a heat-dissipating element, the heat dissipation of which is greater than that of any other part of the switch and in that the heat-dissipating element is thermally connected to the connecting means. 25

A switch for electric hand tools according to claim 10 or 11, when dependent on claim 6, characterized in that the movable conductive element is rotatably connected to the carrier about an axis.

13. Switch for electric hand tools according to one of claims 10, 11 or 12, characterized in that the switch is adapted to control direct current.

An electric hand tool, comprising an electric motor, connections for connecting an electric energy source and a switch connected in series between one of the connections and the electric motor, characterized in that the electric hand tool has a thermal protection according to one of the claims 1 5 - 9.

An electric hand tool according to claim 14, characterized in that the electric hand tool is adapted to be supplied by a direct voltage source.

Electric power tool according to claim 14 or 15, characterized in that the thermal protection is incorporated in the switch. 15