专利名称：热响应开关的改进的制作方法
技术领域：
本发明涉及热响应开关的改进，尤其涉及双金属开关的改进，本发明特别是涉及(但不限于)所谓的触点式调节器，即设计成与温度被监控的主体并列布置的接触式恒温器，该接触式恒温器设置有布置成与主体良好热接触的双金属器件，以便基于其温度而响应，该双金属器件的状态确定一组开关触点的状态，即断开或闭合。
背景技术：
常规的触点式调节器(contactstat)均具有相同的基本结构。典型示例例如参见US4754252(Elmwood Sensor)。通常，触点式调节器设置有壳体，该壳体承载端子和触点及其片簧。双金属片的直径稍微小于壳体的外侧，并且该双金属片在其中心具有推杆，以便在中心将运动传递给触点片簧以确定接点的状态。间隔模制件在触点与双金属器件之间，其对推杆进行导向并且使双金属片抵靠金属盖定位。间隔模制件还在触点和通常接地的双金属端盖之间提供电绝缘，并且降低了飞弧出现的几率，这种飞弧有时在电弧触点与附近的接地双金属部件之间的限定空间中出现。
这种解决方案在两个方面上效率较低。首先，间隔模制件意味着多余的部件，其功能可由壳体和推杆来实现。其次，双金属器件的使用效率较低，这是因为其中心仅移动非常小的距离，同时其产生大大超过操作触点所需的力。这种不匹配使得提出多种努力来简化组装的触点式调节器的调节，以便矫正双金属片与触点之间的关系以确保双金属器件移动的快速动作区域与触点的断开移动重合。其中一种或其它的方法将导致蠕变移动，这导致触点磨损和可能的损坏。试图解决该问题的典型示例披露在US4669182、US4825186、GB1448226、US4570148、GB2098003、EP0182487中，这显示了该问题的范围。通常使用解决方案是提供一种在一定长度范围内的推杆，基于组装开关的校正测量来选择。
Otter Controls公司在其Y1产品(GB1597936)中并且最近在GB2338110中提出了一种双金属片的更有效构形，其中双金属片在直径的一端被限定并且在相对端提供移动和力以便断开触点。支点设置有双金属片的中心，以便提供该移动的反作用。对于给定的片，与该片的中心相比，该构形以一半的力提供了两次移动。较小的力仍然足以操作触点，并且额外的移动减少了对于调节双金属器件与触点的相对位置的需要的一半。这种构形具有以下的问题，即，用于使得触点弹簧安装而在片的边缘可用的力需要主体的比片直径更大的直径的部分。这可以参见上述的Otter Controls的专利的附图，并且这导致这种结构的触点式调节器与“标准”的触点式调节器之间的不协调。这需要更多的空间。
发明内容
本发明的主要目的在于克服或至少大致地减轻上述的问题。
依据本发明，在本发明的一个方面中提供了一种热响应开关，其包括盘状的快速动作的双金属片，该双金属片保持在壳体中，以使该双金属片在其相对的盘状构形之间的移动导致该片的直径的一个端部移动，而另一端部被大致保持，并且包括枢转地安装在该壳体内的部件，该部件布置在远离其枢转轴的端部处，以便与该开关的承载移动触点的弹簧元件配合使用，在开关操作中该枢转地安装的部件与该片共同使用。
从属权利要求涉及本发明的其它特征，参照附图并结合本发明的实施例的详细描述可更好地理解本发明的上述的方面。
图1示出了本发明的实施例的立体图；图2A和2B是图1所示的实施例的截面图，其中其端子水平弯折，图2A示出了触点闭合的状态的实施例，图2B示出了触点断开的状态；图3是图1所示的实施例的顶视平面图；以及图4是变型实施例的分解立体图。
具体实施例方式
尽管使用了“标准”的触点式调节器来保持互换性，但是本发明仍降低了成本和复杂性，其中附图示出了本发明的实施例。所示的结构与“标准”的半英寸片的触点式调节器的相兼容，而且可以相对于所需的任何尺寸来确定比例。常规的12.5毫米的片在图1所示的实施例中使用10毫米直径的片来代替，并且其厚度也减小了(即，与1.5毫米相比为1.25毫米)。这明显地降低了片的成本的53％，因为双金属器件是该组装开关的最昂贵的单个部件，所以这种减小是重要的。较小的片仍然具有足够的力和移动以便操作触点。这种直径的减小使得在壳体的主体内可容易地施加力，以便允许使用该触点弹簧的基本常规的布置。直接在触点的旁边施加力，因此没有双金属器件的可获得的移动在片簧的挠曲中损失。图4所示的实施例使用了较大的双金属叶片。
在两个实施例中的力的偏压位置可允许使用枢转的推杆，并且省去了间隔模制件。该推杆在壳体中的“V”形凹槽中被引导，并且不需要其它的对准。其外形设定成便于大致填充在触点之上的区域，由此保护双金属器件不受可能出现的飞弧的影响，如上所述，可在其移动中提供一定程度的空气阻尼。
参照附图并且特别是参照附图1，所示的实施形式只包括六个部件。整体模制的壳体1可由合成塑料或依据其温度满足需要的陶瓷材料制成，该壳体容纳该开关的其它部件。第一和第二开关端子2和3，第一端子即端子支持件2a与片簧2b的子组件，该片簧承载该开关的移动触点2c，该第一端子以推入配合的方式容纳在形成在壳体1内的适当的容纳凹部中，并且具有与如图2A和2B所示的壳体接合的钩状制动器7，以确保将它们保持就位。第二端子3在其上端处翻转并且承载该开关的固定触点3a。
推杆或杆4枢转地安装在壳体1的上部中并且具有刀刃式的枢转部分4a和4b，该枢转部分位于各自的V形凹槽中，(在图1中仅示出了其中的一个)。部件4通常是矩形的并且布置成相对紧密地配合在壳体1的对应形状的内部中，(但是该配合不是限制其枢转动作的紧密配合)。在部件4的远离枢转安装的端部处，具有两个间隔开的悬伸指状件，在该组装的开关中该指状件在该开关的固定触点3a的相对侧上延伸并且在移动触点2c的相对侧上与片簧2b形成接合。成型部分4d从部件4的顶表面上是直立起来，并且在组装的开关中该成型部分4d借助双金属片5的边缘来接合。
双金属片5是公知的盘状的，以便在相对的盘状构形之间通过快速动作实现开关操作的移动，该双金属片容纳在壳体1的上端内，在该处双金属片置靠在弧形部件1a上。金属盖6在壳体1上压紧并且保持双金属片5，并且枢转的推杆或杆4在双金属片5之下就位，三个压制的凹窝6a设置在金属盖6的上表面中，该凹窝在金属盖的下表面上形成突出部并且有助于定位双金属片5。另一凹窝6b定位成与双金属片5的中心对准，并且在金属盖6的下表面上提供了抵靠部分，该抵靠部分作为用于使双金属片5开关操作移动的支点。应当理解，双金属片5在壳体1和金属盖6之间大致保持在其边缘的一点处并且围绕该点枢转，以便实现其直径方向相对的边缘点的大致移动，在该边缘点处其与在部件4的上表面上的突起4b接合。
在上述的触点式调节器的操作中，当双金属片5通过其相对的盘状构形而快速动作时，双金属片迫使推杆4围绕刀刃旋转并且断开该开关的触点。推杆在壳体内的紧密配合也可作为空气阻尼器，以便稍微对双金属片的动作提供阻尼作用，当触点闭合在一起时，这将使得任何电弧被抑制，由此可限制任何电弧的强度，减小其出现飞弧至金属盖上的可能性，并且还可增大触点的使用寿命并降低银飞溅，(当开关触点由银制成时)银飞溅可能在使用一段时间之后损害开关绝缘的整体性。
触点式调节器的这种结构被认为相比于以前的结构提供了明显的成本优点。其它结构试图使用大的平推杆以便当由壳体引导时传递力，见GB1267050(Elmwood Sensor)。在该专利中所示的形式必须在推杆周围提供明显的间隙，这是因为该片可旋转以便离开与壳体孔对准的位置，这将导致卡滞。另外，这种不对准可导致当推杆的动作点由于必需的间隙而在弹簧和双金属器件上移动时推杆的有效长度可能改变。以上提出的方案解决了该困难，同时保持了简单的结构。
如果证明由于组装尺寸的改变而使得调节推杆的有效长度是必要的，则突起4b可在推杆的一范围内制成不同高度。然而，可构想出，这种变型的数量明显地小于常规结构的情况。
图4示出了与上述实施例类似的变型实施例，但是使得了较大的双金属片5，变型的但功能相同的枢转杆4在双金属片5的边缘处置于突出部4d的顶部上，并且变型的开关端子2和3形成为两个部件，彼此配合。在其它的所有方面中，该变型实施例与第一实施例相同，并且其在此示出仅仅是为了表示在不脱离本发明的范围内可获得的变型中的一部分。
尽管已经参照特定实施例描述了本发明，但是应当理解，这些实施例只是示例性的，并且本领域的普通技术人员可在由后附的权利要求限定的本发明的精神和范围内可容易地实现这些变型。例如，开关的固定触点可以是银触点，其铸造在相应开关端子的翻转部分的开口中，或者可以是设置在这种翻转端子部分上的涂敷层的形式，并且相似地，移动触点可以是银触点，其固定到片簧的端部上或者由片簧的涂敷部分的构造成。
权利要求
1.一种热响应开关，其包括盘状的快速动作的双金属片，该双金属片保持在壳体中，以使该双金属片在其相对的盘状构形之间的移动导致该片的直径的一个端部移动，而另一端部被大致保持，并且包括枢转地安装在该壳体内的部件，该部件布置在远离其枢转轴的端部处，以便与该开关的承载移动触点的弹簧元件配合使用，在开关操作中该枢转地安装的部件与该片共同使用。
2.如权利要求1所述的开关，其特征在于所述枢转地安装在该壳体内的部件大致布置成便于填充该壳体的内腔的截面，以使该部件的枢转移动受一定程度的空气阻尼的作用。
3.如权利要求1或2所述的开关，其特征在于该壳体具有凹部，该双金属片容纳在该壳体中，并且装配在该壳体的盖用于将该双金属片保持在该凹部中。
4.如权利要求3所述的开关，其特征在于一个或多个成型部分设置在该盖的下侧上，以便有助于该双金属片的保持。
5.如权利要求4所述的开关，其特征在于该盖由金属形成，并且该一个或多个成型部分包括一个或多个压制在该盖的金属部分中的凹窝。
6.如权利要求3、4、或5所述的开关，其特征在于该盖布置成便于设置用于操纵该双金属片的移动的抵靠部分。
7.如权利要求6所述的开关，其特征在于该盖由金属形成，并且该抵靠部分包括压制在该盖的金属部分中的凹窝。
8.如上述权利要求中任一项所述的开关，其特征在于在所述枢转地安装的部件上的成型部分与该双金属片的边缘接合。
9.如上述权利要求中任一项所述的开关，其特征在于该弹簧元件包括片簧，该片簧在其一端处承载该开关的移动触点，并且在其另一端处固定到该开关的第一端子上，该开关的第二端子承载该开关的固定触点，所述固定和移动触点在开关操作中共同使用，并且所述端子固定在该壳体内。
10.如权利要求9所述的开关，其特征在于所述端子以推入配合的方式容纳在形成于该壳体内的容纳凹部中，其中制动器将所述端子保持就位。
11.如上述权利要求中任一项所述的开关，其特征在于所述壳体包括塑料或陶瓷材料的模制件。
12.一种大致如附图所示的热响应开关。
13.一种热响应式的双金属开关，其包括悬臂式的双金属元件，该双金属元件布置成在其自由端处与枢转地安装的部件在远离其枢转轴的位置处配合使用，该枢转地安装的部件布置成与该开关的移动触点承载装置配合。
14.一种热响应式的双金属开关，其包括双金属元件，该双金属元件安装成便于在其一端上依据热变化而移动，该一端与枢转地安装的部件配合，该枢转地安装的部件布置成以便确定一组开关触点的状态。
全文摘要
一种触点式恒温器开关，其包括盘状的快速动作的双金属片(5)，该双金属片在直径的一个端部处悬臂伸出，该双金属片在其边缘处保持在壳体模制件(1)与固定在该模制件上的金属盖(6)之间。在直径的另一端处，双金属片的边缘与在杆(4)的一端处的突起(4d)接合，该杆在其另一端枢转地安装在壳体中。当双金属片(5)在其相对的盘状构形之间快速移动时，其使得该枢转安装的杆(4)，以便依据承载突起(4d)的杆(4)的端部来确定开关触点的状态，该杆还具有悬伸的指状件(4c)，其抵靠该开关的承载移动触点的片簧(2b)。该双金属片的悬臂式安装和其与杆的配合使用使得该片小于常规使用的双金属片，因此显著地节省了成本，并且不影响该开关的操作。
文档编号H01H37/54GK1615533SQ02827138
公开日2005年5月11日 申请日期2002年11月13日 优先权日2001年11月14日
发明者R·A·奥内尔, K·E·约翰 申请人:奥特控制有限公司