專利名稱：熱響應(yīng)開關(guān)的改進(jìn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱響應(yīng)開關(guān)的改進(jìn)，尤其涉及雙金屬開關(guān)的改進(jìn)，本發(fā)明特別是涉及(但不限于)所謂的觸點式調(diào)節(jié)器，即設(shè)計成與溫度被監(jiān)控的主體并列布置的接觸式恒溫器，該接觸式恒溫器設(shè)置有布置成與主體良好熱接觸的雙金屬器件，以便基于其溫度而響應(yīng)，該雙金屬器件的狀態(tài)確定一組開關(guān)觸點的狀態(tài)，即斷開或閉合。
背景技術(shù)：
常規(guī)的觸點式調(diào)節(jié)器(contactstat)均具有相同的基本結(jié)構(gòu)。典型示例例如參見US4754252(Elmwood Sensor)。通常，觸點式調(diào)節(jié)器設(shè)置有殼體，該殼體承載端子和觸點及其片簧。雙金屬片的直徑稍微小于殼體的外側(cè)，并且該雙金屬片在其中心具有推桿，以便在中心將運動傳遞給觸點片簧以確定接點的狀態(tài)。間隔模制件在觸點與雙金屬器件之間，其對推桿進(jìn)行導(dǎo)向并且使雙金屬片抵靠金屬蓋定位。間隔模制件還在觸點和通常接地的雙金屬端蓋之間提供電絕緣，并且降低了飛弧出現(xiàn)的幾率，這種飛弧有時在電弧觸點與附近的接地雙金屬部件之間的限定空間中出現(xiàn)。
這種解決方案在兩個方面上效率較低。首先，間隔模制件意味著多余的部件，其功能可由殼體和推桿來實現(xiàn)。其次，雙金屬器件的使用效率較低，這是因為其中心僅移動非常小的距離，同時其產(chǎn)生大大超過操作觸點所需的力。這種不匹配使得提出多種努力來簡化組裝的觸點式調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)，以便矯正雙金屬片與觸點之間的關(guān)系以確保雙金屬器件移動的快速動作區(qū)域與觸點的斷開移動重合。其中一種或其它的方法將導(dǎo)致蠕變移動，這導(dǎo)致觸點磨損和可能的損壞。試圖解決該問題的典型示例披露在US4669182、US4825186、GB1448226、US4570148、GB2098003、EP0182487中，這顯示了該問題的范圍。通常使用解決方案是提供一種在一定長度范圍內(nèi)的推桿，基于組裝開關(guān)的校正測量來選擇。
Otter Controls公司在其Y1產(chǎn)品(GB1597936)中并且最近在GB2338110中提出了一種雙金屬片的更有效構(gòu)形，其中雙金屬片在直徑的一端被限定并且在相對端提供移動和力以便斷開觸點。支點設(shè)置有雙金屬片的中心，以便提供該移動的反作用。對于給定的片，與該片的中心相比，該構(gòu)形以一半的力提供了兩次移動。較小的力仍然足以操作觸點，并且額外的移動減少了對于調(diào)節(jié)雙金屬器件與觸點的相對位置的需要的一半。這種構(gòu)形具有以下的問題，即，用于使得觸點彈簧安裝而在片的邊緣可用的力需要主體的比片直徑更大的直徑的部分。這可以參見上述的Otter Controls的專利的附圖，并且這導(dǎo)致這種結(jié)構(gòu)的觸點式調(diào)節(jié)器與“標(biāo)準(zhǔn)”的觸點式調(diào)節(jié)器之間的不協(xié)調(diào)。這需要更多的空間。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于克服或至少大致地減輕上述的問題。
依據(jù)本發(fā)明，在本發(fā)明的一個方面中提供了一種熱響應(yīng)開關(guān)，其包括盤狀的快速動作的雙金屬片，該雙金屬片保持在殼體中，以使該雙金屬片在其相對的盤狀構(gòu)形之間的移動導(dǎo)致該片的直徑的一個端部移動，而另一端部被大致保持，并且包括樞轉(zhuǎn)地安裝在該殼體內(nèi)的部件，該部件布置在遠(yuǎn)離其樞轉(zhuǎn)軸的端部處，以便與該開關(guān)的承載移動觸點的彈簧元件配合使用，在開關(guān)操作中該樞轉(zhuǎn)地安裝的部件與該片共同使用。
從屬權(quán)利要求涉及本發(fā)明的其它特征，參照附圖并結(jié)合本發(fā)明的實施例的詳細(xì)描述可更好地理解本發(fā)明的上述的方面。
圖1示出了本發(fā)明的實施例的立體圖；圖2A和2B是圖1所示的實施例的截面圖，其中其端子水平彎折，圖2A示出了觸點閉合的狀態(tài)的實施例，圖2B示出了觸點斷開的狀態(tài)；圖3是圖1所示的實施例的頂視平面圖；以及圖4是變型實施例的分解立體圖。
具體實施例方式
盡管使用了“標(biāo)準(zhǔn)”的觸點式調(diào)節(jié)器來保持互換性，但是本發(fā)明仍降低了成本和復(fù)雜性，其中附圖示出了本發(fā)明的實施例。所示的結(jié)構(gòu)與“標(biāo)準(zhǔn)”的半英寸片的觸點式調(diào)節(jié)器的相兼容，而且可以相對于所需的任何尺寸來確定比例。常規(guī)的12.5毫米的片在圖1所示的實施例中使用10毫米直徑的片來代替，并且其厚度也減小了(即，與1.5毫米相比為1.25毫米)。這明顯地降低了片的成本的53％，因為雙金屬器件是該組裝開關(guān)的最昂貴的單個部件，所以這種減小是重要的。較小的片仍然具有足夠的力和移動以便操作觸點。這種直徑的減小使得在殼體的主體內(nèi)可容易地施加力，以便允許使用該觸點彈簧的基本常規(guī)的布置。直接在觸點的旁邊施加力，因此沒有雙金屬器件的可獲得的移動在片簧的撓曲中損失。圖4所示的實施例使用了較大的雙金屬葉片。
在兩個實施例中的力的偏壓位置可允許使用樞轉(zhuǎn)的推桿，并且省去了間隔模制件。該推桿在殼體中的“V”形凹槽中被引導(dǎo)，并且不需要其它的對準(zhǔn)。其外形設(shè)定成便于大致填充在觸點之上的區(qū)域，由此保護(hù)雙金屬器件不受可能出現(xiàn)的飛弧的影響，如上所述，可在其移動中提供一定程度的空氣阻尼。
參照附圖并且特別是參照附圖1，所示的實施形式只包括六個部件。整體模制的殼體1可由合成塑料或依據(jù)其溫度滿足需要的陶瓷材料制成，該殼體容納該開關(guān)的其它部件。第一和第二開關(guān)端子2和3，第一端子即端子支持件2a與片簧2b的子組件，該片簧承載該開關(guān)的移動觸點2c，該第一端子以推入配合的方式容納在形成在殼體1內(nèi)的適當(dāng)?shù)娜菁{凹部中，并且具有與如圖2A和2B所示的殼體接合的鉤狀制動器7，以確保將它們保持就位。第二端子3在其上端處翻轉(zhuǎn)并且承載該開關(guān)的固定觸點3a。
推桿或桿4樞轉(zhuǎn)地安裝在殼體1的上部中并且具有刀刃式的樞轉(zhuǎn)部分4a和4b，該樞轉(zhuǎn)部分位于各自的V形凹槽中，(在圖1中僅示出了其中的一個)。部件4通常是矩形的并且布置成相對緊密地配合在殼體1的對應(yīng)形狀的內(nèi)部中，(但是該配合不是限制其樞轉(zhuǎn)動作的緊密配合)。在部件4的遠(yuǎn)離樞轉(zhuǎn)安裝的端部處，具有兩個間隔開的懸伸指狀件，在該組裝的開關(guān)中該指狀件在該開關(guān)的固定觸點3a的相對側(cè)上延伸并且在移動觸點2c的相對側(cè)上與片簧2b形成接合。成型部分4d從部件4的頂表面上是直立起來，并且在組裝的開關(guān)中該成型部分4d借助雙金屬片5的邊緣來接合。
雙金屬片5是公知的盤狀的，以便在相對的盤狀構(gòu)形之間通過快速動作實現(xiàn)開關(guān)操作的移動，該雙金屬片容納在殼體1的上端內(nèi)，在該處雙金屬片置靠在弧形部件1a上。金屬蓋6在殼體1上壓緊并且保持雙金屬片5，并且樞轉(zhuǎn)的推桿或桿4在雙金屬片5之下就位，三個壓制的凹窩6a設(shè)置在金屬蓋6的上表面中，該凹窩在金屬蓋的下表面上形成突出部并且有助于定位雙金屬片5。另一凹窩6b定位成與雙金屬片5的中心對準(zhǔn)，并且在金屬蓋6的下表面上提供了抵靠部分，該抵靠部分作為用于使雙金屬片5開關(guān)操作移動的支點。應(yīng)當(dāng)理解，雙金屬片5在殼體1和金屬蓋6之間大致保持在其邊緣的一點處并且圍繞該點樞轉(zhuǎn)，以便實現(xiàn)其直徑方向相對的邊緣點的大致移動，在該邊緣點處其與在部件4的上表面上的突起4b接合。
在上述的觸點式調(diào)節(jié)器的操作中，當(dāng)雙金屬片5通過其相對的盤狀構(gòu)形而快速動作時，雙金屬片迫使推桿4圍繞刀刃旋轉(zhuǎn)并且斷開該開關(guān)的觸點。推桿在殼體內(nèi)的緊密配合也可作為空氣阻尼器，以便稍微對雙金屬片的動作提供阻尼作用，當(dāng)觸點閉合在一起時，這將使得任何電弧被抑制，由此可限制任何電弧的強(qiáng)度，減小其出現(xiàn)飛弧至金屬蓋上的可能性，并且還可增大觸點的使用壽命并降低銀飛濺，(當(dāng)開關(guān)觸點由銀制成時)銀飛濺可能在使用一段時間之后損害開關(guān)絕緣的整體性。
觸點式調(diào)節(jié)器的這種結(jié)構(gòu)被認(rèn)為相比于以前的結(jié)構(gòu)提供了明顯的成本優(yōu)點。其它結(jié)構(gòu)試圖使用大的平推桿以便當(dāng)由殼體引導(dǎo)時傳遞力，見GB1267050(Elmwood Sensor)。在該專利中所示的形式必須在推桿周圍提供明顯的間隙，這是因為該片可旋轉(zhuǎn)以便離開與殼體孔對準(zhǔn)的位置，這將導(dǎo)致卡滯。另外，這種不對準(zhǔn)可導(dǎo)致當(dāng)推桿的動作點由于必需的間隙而在彈簧和雙金屬器件上移動時推桿的有效長度可能改變。以上提出的方案解決了該困難，同時保持了簡單的結(jié)構(gòu)。
如果證明由于組裝尺寸的改變而使得調(diào)節(jié)推桿的有效長度是必要的，則突起4b可在推桿的一范圍內(nèi)制成不同高度。然而，可構(gòu)想出，這種變型的數(shù)量明顯地小于常規(guī)結(jié)構(gòu)的情況。
圖4示出了與上述實施例類似的變型實施例，但是使得了較大的雙金屬片5，變型的但功能相同的樞轉(zhuǎn)桿4在雙金屬片5的邊緣處置于突出部4d的頂部上，并且變型的開關(guān)端子2和3形成為兩個部件，彼此配合。在其它的所有方面中，該變型實施例與第一實施例相同，并且其在此示出僅僅是為了表示在不脫離本發(fā)明的范圍內(nèi)可獲得的變型中的一部分。
盡管已經(jīng)參照特定實施例描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些實施例只是示例性的，并且本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可在由后附的權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)可容易地實現(xiàn)這些變型。例如，開關(guān)的固定觸點可以是銀觸點，其鑄造在相應(yīng)開關(guān)端子的翻轉(zhuǎn)部分的開口中，或者可以是設(shè)置在這種翻轉(zhuǎn)端子部分上的涂敷層的形式，并且相似地，移動觸點可以是銀觸點，其固定到片簧的端部上或者由片簧的涂敷部分的構(gòu)造成。
權(quán)利要求
1.一種熱響應(yīng)開關(guān)，其包括盤狀的快速動作的雙金屬片，該雙金屬片保持在殼體中，以使該雙金屬片在其相對的盤狀構(gòu)形之間的移動導(dǎo)致該片的直徑的一個端部移動，而另一端部被大致保持，并且包括樞轉(zhuǎn)地安裝在該殼體內(nèi)的部件，該部件布置在遠(yuǎn)離其樞轉(zhuǎn)軸的端部處，以便與該開關(guān)的承載移動觸點的彈簧元件配合使用，在開關(guān)操作中該樞轉(zhuǎn)地安裝的部件與該片共同使用。
2.如權(quán)利要求1所述的開關(guān)，其特征在于所述樞轉(zhuǎn)地安裝在該殼體內(nèi)的部件大致布置成便于填充該殼體的內(nèi)腔的截面，以使該部件的樞轉(zhuǎn)移動受一定程度的空氣阻尼的作用。
3.如權(quán)利要求1或2所述的開關(guān)，其特征在于該殼體具有凹部，該雙金屬片容納在該殼體中，并且裝配在該殼體的蓋用于將該雙金屬片保持在該凹部中。
4.如權(quán)利要求3所述的開關(guān)，其特征在于一個或多個成型部分設(shè)置在該蓋的下側(cè)上，以便有助于該雙金屬片的保持。
5.如權(quán)利要求4所述的開關(guān)，其特征在于該蓋由金屬形成，并且該一個或多個成型部分包括一個或多個壓制在該蓋的金屬部分中的凹窩。
6.如權(quán)利要求3、4、或5所述的開關(guān)，其特征在于該蓋布置成便于設(shè)置用于操縱該雙金屬片的移動的抵靠部分。
7.如權(quán)利要求6所述的開關(guān)，其特征在于該蓋由金屬形成，并且該抵靠部分包括壓制在該蓋的金屬部分中的凹窩。
8.如上述權(quán)利要求中任一項所述的開關(guān)，其特征在于在所述樞轉(zhuǎn)地安裝的部件上的成型部分與該雙金屬片的邊緣接合。
9.如上述權(quán)利要求中任一項所述的開關(guān)，其特征在于該彈簧元件包括片簧，該片簧在其一端處承載該開關(guān)的移動觸點，并且在其另一端處固定到該開關(guān)的第一端子上，該開關(guān)的第二端子承載該開關(guān)的固定觸點，所述固定和移動觸點在開關(guān)操作中共同使用，并且所述端子固定在該殼體內(nèi)。
10.如權(quán)利要求9所述的開關(guān)，其特征在于所述端子以推入配合的方式容納在形成于該殼體內(nèi)的容納凹部中，其中制動器將所述端子保持就位。
11.如上述權(quán)利要求中任一項所述的開關(guān)，其特征在于所述殼體包括塑料或陶瓷材料的模制件。
12.一種大致如附圖所示的熱響應(yīng)開關(guān)。
13.一種熱響應(yīng)式的雙金屬開關(guān)，其包括懸臂式的雙金屬元件，該雙金屬元件布置成在其自由端處與樞轉(zhuǎn)地安裝的部件在遠(yuǎn)離其樞轉(zhuǎn)軸的位置處配合使用，該樞轉(zhuǎn)地安裝的部件布置成與該開關(guān)的移動觸點承載裝置配合。
14.一種熱響應(yīng)式的雙金屬開關(guān)，其包括雙金屬元件，該雙金屬元件安裝成便于在其一端上依據(jù)熱變化而移動，該一端與樞轉(zhuǎn)地安裝的部件配合，該樞轉(zhuǎn)地安裝的部件布置成以便確定一組開關(guān)觸點的狀態(tài)。
全文摘要
一種觸點式恒溫器開關(guān)，其包括盤狀的快速動作的雙金屬片(5)，該雙金屬片在直徑的一個端部處懸臂伸出，該雙金屬片在其邊緣處保持在殼體模制件(1)與固定在該模制件上的金屬蓋(6)之間。在直徑的另一端處，雙金屬片的邊緣與在桿(4)的一端處的突起(4d)接合，該桿在其另一端樞轉(zhuǎn)地安裝在殼體中。當(dāng)雙金屬片(5)在其相對的盤狀構(gòu)形之間快速移動時，其使得該樞轉(zhuǎn)安裝的桿(4)，以便依據(jù)承載突起(4d)的桿(4)的端部來確定開關(guān)觸點的狀態(tài)，該桿還具有懸伸的指狀件(4c)，其抵靠該開關(guān)的承載移動觸點的片簧(2b)。該雙金屬片的懸臂式安裝和其與桿的配合使用使得該片小于常規(guī)使用的雙金屬片，因此顯著地節(jié)省了成本，并且不影響該開關(guān)的操作。
文檔編號H01H37/54GK1615533SQ02827138
公開日2005年5月11日 申請日期2002年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月14日
發(fā)明者R·A·奧內(nèi)爾, K·E·約翰 申請人:奧特控制有限公司