專利名稱：電機(jī)保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電機(jī)保護(hù)器，更具體地，涉及一種將電機(jī)保護(hù)器部件置于殼體中以滿 足更高的設(shè)計(jì)需求的電機(jī)保護(hù)器。
背景技術(shù)：
目前，市場(chǎng)上存在多種電機(jī)保護(hù)器。一種常用的電機(jī)保護(hù)器包括殼體、雙金 屬片、動(dòng)觸點(diǎn)、靜觸點(diǎn)以及引線。常用的電機(jī)保護(hù)器的一個(gè)例子是例如可從Sensata Technologies Massachusetts公司商業(yè)獲得的3MP系列電機(jī)保護(hù)器，其示意性結(jié)構(gòu)如附 圖IA所示。這種3MP電機(jī)保護(hù)器包括殼體1、雙金屬片2、動(dòng)觸點(diǎn)3、插入件4、墊圈5、加 熱器6、靜觸點(diǎn)7以及導(dǎo)電底板8。其裝配完成之后的外形如圖IB所示。中國(guó)授權(quán)專利 ZL. 200720125503. 7記載了該3MP電機(jī)保護(hù)器的細(xì)節(jié)，此處通過引用將其并入本文中。此 外，常用的電機(jī)保護(hù)器的另外一個(gè)例子是例如可從Sensata Technologies Massachusetts 公司商業(yè)獲得的4MP電機(jī)保護(hù)器。這些電機(jī)保護(hù)器主要用在工業(yè)環(huán)境中。具體來說，在工 業(yè)環(huán)境中，電機(jī)的工作電壓通常較為穩(wěn)定，并且電機(jī)主要被安裝在廠房或室內(nèi)。此時(shí)，室內(nèi) 的溫度變化不大。因此，外界環(huán)境變化對(duì)這種電機(jī)保護(hù)器的影響較小。可以預(yù)先對(duì)3MP和 4MP系列的電機(jī)保護(hù)器進(jìn)行溫度校準(zhǔn)以適應(yīng)所應(yīng)用的工作環(huán)境，該校準(zhǔn)工作可以自動(dòng)化地 在生產(chǎn)過程中進(jìn)行。由此，3MP和4MP電機(jī)保護(hù)器結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單。在工業(yè)制造中，這種電機(jī) 保護(hù)器的各個(gè)部件都可以大批量生產(chǎn)并且可以自動(dòng)化組裝，因此具有較低的制造成本。另一方面，還存在一些必須適應(yīng)更復(fù)雜的應(yīng)用環(huán)境的電機(jī)保護(hù)器，例如用于晝夜 溫差很大的、位于室外的空調(diào)壓縮機(jī)的保護(hù)器。另外，對(duì)于各種家用電器來說，其工作電壓 常常不穩(wěn)定，可能由于各種原因會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)。在這種工作電壓下以及在外界環(huán)境溫度的干 擾下，往往會(huì)導(dǎo)致電機(jī)保護(hù)器在不必要時(shí)錯(cuò)誤地執(zhí)行保護(hù)功能(錯(cuò)誤地?cái)嚅_電路或過早地 恢復(fù)閉合)。因此，外界環(huán)境的顯著變化對(duì)電機(jī)保護(hù)器的保護(hù)性能提出了更高的要求。附 圖2示出了另一系列的電機(jī)保護(hù)器，其例如是可從Sensata Technologies Massachusetts 公司商業(yè)獲得的3/4”系列電機(jī)保護(hù)器。這種電機(jī)保護(hù)器可以被用于保護(hù)位于室外的電機(jī) (例如，空調(diào)壓縮機(jī))。如圖所示，這種電機(jī)保護(hù)器被設(shè)計(jì)為具有多個(gè)部件，例如包括殼體、 一對(duì)端子、一對(duì)觸點(diǎn)、調(diào)節(jié)螺釘、雙金屬碟片、支架、螺母等等。實(shí)踐表明，這種電機(jī)保護(hù)器能 夠適應(yīng)外界較為惡劣的環(huán)境的影響。例如，當(dāng)確定了保護(hù)對(duì)象和工作環(huán)境時(shí)，所述調(diào)節(jié)螺釘 可以用于適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)兩個(gè)觸點(diǎn)之間的壓力，由此起到校準(zhǔn)溫度的作用以有限地適應(yīng)外界環(huán) 境。然而，由于其具有較為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，尤其是需要人工組裝和調(diào)試(例如調(diào)節(jié)螺釘需要人 工固定、調(diào)節(jié))。因此，盡管這種電機(jī)保護(hù)器在一定程度上能夠適應(yīng)各種環(huán)境，但是其結(jié)構(gòu)復(fù) 雜，不適于自動(dòng)化裝配，因此具有較高的成本。如上所述，對(duì)于特定的應(yīng)用(例如具有特定額定電流、工作溫度要求的電機(jī))，通 常在一系列保護(hù)器中為特定電機(jī)選擇合適的保護(hù)器。例如，考慮到溫度、電流、安裝空間等 因素，從可預(yù)先校準(zhǔn)的3MP系列中或從需要人工校準(zhǔn)的3/4”系列中選擇合適的保護(hù)器。具 體來說，例如對(duì)于用于室外的希望能夠適應(yīng)各種環(huán)境的電機(jī)(例如，空調(diào)壓縮機(jī))來說，由于工作溫度不符合要求、難以安裝到壓縮機(jī)(圖IB所示的3MP的外形很難固定到壓縮機(jī)的 外殼上)等原因，往往無法從3MP系列保護(hù)器中的數(shù)萬種產(chǎn)品中選擇出合適的保護(hù)器，這意 味著很難將3MP系列保護(hù)器應(yīng)用于這種應(yīng)用。另一方面，可以從3/4”系列產(chǎn)品中為空調(diào)壓 縮機(jī)選出合適的保護(hù)器，然而，該系列保護(hù)器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不適于自動(dòng)化裝配和調(diào)整，因此具 有較高的成本。此外，在電機(jī)保護(hù)器的使用壽命的末期，很可能會(huì)出現(xiàn)其雙金屬片或者雙金屬碟 片無法正常動(dòng)作的現(xiàn)象。也即，電機(jī)保護(hù)器已經(jīng)無法正常地起到保護(hù)電機(jī)的作用。這種現(xiàn) 象被稱為“失效閉合模式”。因此，考慮到現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，需要一種降低成本的電機(jī)保護(hù)器，這種 保護(hù)器仍然具有較為廣泛的應(yīng)用范圍。進(jìn)一步的，希望能夠有效地防止失效閉合模式。更 進(jìn)一步的，這種電機(jī)保護(hù)器易于自動(dòng)化裝配。

發(fā)明內(nèi)容
如上所述，本發(fā)明的發(fā)明人創(chuàng)造性地提出了一種改進(jìn)的電機(jī)保護(hù)器，這種電機(jī)保 護(hù)器只是對(duì)常用的電機(jī)保護(hù)器做簡(jiǎn)單的改進(jìn)使常規(guī)的電機(jī)保護(hù)器能夠適應(yīng)更加復(fù)雜的工 作環(huán)境。進(jìn)一步，這種電機(jī)保護(hù)器能夠在工業(yè)制造過程中采用流水線裝配，大大提高了制造
效率和產(chǎn)量。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種電機(jī)保護(hù)器，其包括具有開口的殼體；電機(jī)保 護(hù)器部件，所述電機(jī)保護(hù)器部件被置于所述殼體中，并且所述電機(jī)保護(hù)器部件的端子被電 連接到所述殼體之外。


圖IA和IB示意性地示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的一種電機(jī)保護(hù)器；圖2示意性地示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的能夠適應(yīng)相對(duì)復(fù)雜的工作環(huán)境的電機(jī)保護(hù) 器；圖3示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電機(jī)保護(hù)器的分解圖；以及圖4示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電機(jī)保護(hù)器；圖5A示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電機(jī)保護(hù)器，圖5B示意性地示 出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的殼體結(jié)構(gòu)的示意圖；圖6示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電機(jī)保護(hù)器；圖7示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電機(jī)保護(hù)器的剖視8A和8B示意性地示出了一種制造根據(jù)本發(fā)明的電機(jī)保護(hù)器的方法；以及圖9A-9D示出根據(jù)本發(fā)明的電機(jī)保護(hù)器部件的端子的視圖，圖9E示出根據(jù)本發(fā)明 的電機(jī)保護(hù)器部件的端子與獨(dú)立引出端子的裝配示意圖。
具體實(shí)施例方式在此將描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，請(qǐng)參考隨附的圖示。于本發(fā)明所附的圖示中，相 同的參考標(biāo)號(hào)即表示相同的結(jié)構(gòu)元素。圖3示出了根據(jù)本申請(qǐng)的實(shí)施例的電機(jī)保護(hù)器的示意圖。如圖所示，電機(jī)保護(hù)器3包括電機(jī)保護(hù)器部件31、引出端子32以及具有開口的殼體33。電機(jī)保護(hù)器部件31被置 于殼體33之中，并且兩個(gè)弓丨出端子32與電機(jī)保護(hù)器部件31的端子連接并電連接到殼體33 之外。其裝配之后的外觀可參見附圖8B。 電機(jī)保護(hù)器部件31可以是能夠獨(dú)立工作的、現(xiàn)有技術(shù)中公知的各種電機(jī)保護(hù)器， 優(yōu)選地，電機(jī)保護(hù)器部件31是如本申請(qǐng)背景技術(shù)部分介紹的可以從Sensata Technologies Massachusetts公司商業(yè)獲得的3MP系列電機(jī)保護(hù)器、4MP系列電機(jī)保護(hù)器，以及例如揚(yáng)州 五岳公司商業(yè)獲得的6APE系列、3MPE系列、17AM*系列。然而，電機(jī)保護(hù)器部件31并不僅 限于為了舉例說明而給出的上述保護(hù)器。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，只要能夠從某一方面 (例如，溫度、電流)起到保護(hù)電機(jī)的作用，并且適于用在根據(jù)本發(fā)明的電機(jī)保護(hù)器中，那么 這樣的電機(jī)保護(hù)器均可以在本發(fā)明中用作電機(jī)保護(hù)器部件31。例如，適用于本發(fā)明的電機(jī) 保護(hù)器部件可以僅包括殼體、雙金屬片、靜觸點(diǎn)、動(dòng)觸點(diǎn)和端子。此外，可以根據(jù)特定應(yīng)用而 使用任意類型的電機(jī)保護(hù)器。在一種優(yōu)選實(shí)施方式中，本發(fā)明使用自動(dòng)化裝配的、不需要人 工調(diào)校的保護(hù)器部件。 引出端子32是與電機(jī)保護(hù)器部件31、殼體33組合使用的一對(duì)金屬片，其連接至電 機(jī)保護(hù)器部件31的兩個(gè)端子并延伸出殼體33之外。這里可以使用各種適當(dāng)?shù)倪B接方法將 引出端子32與電機(jī)保護(hù)器部件31相連接，并且能夠?qū)崿F(xiàn)斷開電路和恢復(fù)電路連接的功能。 例如，可以采用在電機(jī)保護(hù)器部件31自身的兩個(gè)端子上分別焊接一個(gè)引出端子32。然而， 本發(fā)明不僅限于此，而是可以包含任何適當(dāng)?shù)倪B接方式，例如插接，鉚接，錫焊等。如圖3 和8B所示，引出端子32將從與殼體開口相對(duì)的殼體底部延伸到殼體之外，然而，在現(xiàn)有技 術(shù)中，可以根據(jù)特定的設(shè)計(jì)而改變引出端子32從殼體33延伸的位置，例如，也可以考慮從 殼體33的側(cè)壁延伸到殼體之外。引出端子與殼體的相對(duì)位置以及設(shè)置方式在本領(lǐng)域中是 公知的技術(shù)。引出端子通常由導(dǎo)電性良好的金屬制成，例如銅。然而，也可以考慮使用其他 合適的導(dǎo)電材料。盡管如圖3所示給出了使用獨(dú)立的引出端子的實(shí)例，然而，也可以省略該 引出端子，直接使用電機(jī)保護(hù)器部件31本身的端子(如圖IB所示)作為引出端子32。例 如，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到將電機(jī)保護(hù)器部件31自身的端子形成為合適的形狀，由此使 其適于電連接到殼體之外。 殼體33具有開口，用于在其中容納電機(jī)保護(hù)器部件31。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，殼體33 的開口端與電機(jī)的表面接觸，由此殼體與電機(jī)表面形成了封閉空間，從而將電機(jī)保護(hù)器部 件31封閉在該空間中。所形成的封閉空間中的空氣以及殼體共同降低了電機(jī)保護(hù)器部件 31所受到的外界溫度的影響。換言之，殼體33與殼體中的空氣將電機(jī)保護(hù)器部件31與外 界環(huán)境隔離，以使得電機(jī)保護(hù)器部件31免于受到環(huán)境變化的影響并且能夠提高整個(gè)電機(jī) 保護(hù)器3的性能，這將在下文中詳細(xì)解釋。殼體33的材料可以是例如酚醛塑料，環(huán)氧塑料 等的熱固性塑料，例如聚砜(PSF)，聚醚亞胺(PEI)，聚苯砜(PPS)，聚醚砜(PES)，聚醚醚酮 (PEEK)，聚酰胺亞胺(PAI)，聚酰亞胺(PI)，聚苯并咪唑(PBI)等的熱塑性塑料以及例如陶 瓷，硅酸鋁等保溫絕熱材料的非塑料非金屬材料，其優(yōu)選為酚醛塑料。盡管此處出于解釋本 發(fā)明的目的而給出了特定材料的例子，然而本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，殼體33并不僅限于 由上述材料構(gòu)成，此處還可以使用其他合適的材料。優(yōu)選地，殼體33的形狀為圓柱形或部 分為圓柱形。然而，可以是根據(jù)實(shí)際應(yīng)用而采取其他任何合適的形狀，并且可以根據(jù)不同的 應(yīng)用設(shè)計(jì)出各種尺寸。
以下將詳細(xì)介紹本發(fā)明的電機(jī)保護(hù)器3的結(jié)構(gòu)。圖4更進(jìn)一步地示出了電機(jī)保護(hù)器3的結(jié)構(gòu)。如圖所示，電機(jī)保護(hù)器部件31被設(shè) 置在殼體33之中，殼體33可以緊密包圍電機(jī)保護(hù)器部件31以隔離外界環(huán)境。在一個(gè)實(shí)施 例中，可以在電機(jī)保護(hù)器部件31與殼體33的壁之間形成空間(腔體)。電機(jī)保護(hù)器部件 31通過引出端子32(圖4中未示出)延伸出殼體33之外，從而與外部電路電連接。在實(shí) 際應(yīng)用時(shí)，這些腔體以及殼體將共同起到隔離外界環(huán)境的作用，使得本發(fā)明的電機(jī)保護(hù)器 可以適應(yīng)相對(duì)復(fù)雜的工作環(huán)境?？梢圆捎酶鞣N方式將電機(jī)保護(hù)器部件31固定在殼體33之 中。例如，可以在殼體底部開孔，將固定至電機(jī)保護(hù)器部件31的引出端子粘接在該孔中，由 此固定電機(jī)保護(hù)器部件。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的，可以通過壓接、焊接、粘接等等工藝 來固定電機(jī)保護(hù)器部件31，并且可以采用自動(dòng)化裝配來完成電機(jī)保護(hù)器部件31與殼體33 的固定。具有上述結(jié)構(gòu)的電機(jī)保護(hù)器3具有如下優(yōu)點(diǎn)。首先，由于殼體33與電機(jī)保護(hù)器部 件31之間存在腔體，很大程度上減小了外界環(huán)境對(duì)于電機(jī)保護(hù)器部件31的影響。進(jìn)一步， 如在下文將介紹的，通過預(yù)先設(shè)置腔體的形狀、尺寸和位置，可以精細(xì)調(diào)節(jié)電機(jī)保護(hù)器部件 對(duì)外界環(huán)境的響應(yīng)。最后，由于不需要使用必須人工安裝或者調(diào)節(jié)的部件，因此與傳統(tǒng)的 3/4”系列電機(jī)保護(hù)器相比，本發(fā)明的電機(jī)保護(hù)器3能夠進(jìn)行大批量生產(chǎn)和自動(dòng)化裝配，這 大大降低了制造成本。附圖5A示出了本發(fā)明的另一實(shí)施例。在該實(shí)施例中，例如，當(dāng)殼體采用3/4”系列 電機(jī)保護(hù)器的外形尺寸時(shí)，在殼體中形成了用于固定電機(jī)保護(hù)器部件32的內(nèi)壁53，通過該 內(nèi)壁在殼體中形成了三個(gè)腔體，即，一個(gè)主腔體51和兩個(gè)副腔體52。將電機(jī)保護(hù)器部件31 設(shè)置在主腔體51中。如圖所示，主腔體51位于兩個(gè)副腔體52之間，副腔體52鄰接于殼體 的壁。附圖5B示出了形成多個(gè)不同尺寸的圓形副腔體的實(shí)例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將 會(huì)明白，可以根據(jù)特定的應(yīng)用形成一個(gè)或多個(gè)副腔體，各副腔體的尺寸可以彼此不同，相對(duì) 位置也可以互不對(duì)稱，此外，可以形成其他形狀的副腔體?？梢酝ㄟ^模塑或者模壓等方法來 獲得具有相應(yīng)形狀的殼體33。采用上述方式可以容易地實(shí)現(xiàn)工業(yè)化大批量生產(chǎn)以及自動(dòng)化 裝配。另一方面，附圖6示出了本發(fā)明的另一實(shí)施例，其中利用端蓋61封閉殼體的開口 端(由于電機(jī)保護(hù)器產(chǎn)品經(jīng)常貼著電機(jī)的表面安裝，其開口端在使用時(shí)會(huì)自然封閉，因此， 本發(fā)明的其它一些實(shí)施方式中，該開口端不用端蓋來封閉，這樣可以降低成本)，將電機(jī)保 護(hù)器部件31密封在殼體中。端蓋61的材料是絕緣保溫材料，其可以是上述公開的用于殼 體33的材料。端蓋61的存在可以進(jìn)一步提升電機(jī)保護(hù)器部件31與外界隔離的效果。此外，附圖7示出了本發(fā)明的又一實(shí)施例。在該實(shí)施例中，采用了 一對(duì)支撐部分71 和72，用于支撐并定位電機(jī)保護(hù)器部件31，并可以?shī)A持引出端子。在該實(shí)施例中，在電機(jī)保 護(hù)器部件31與殼體的底部之間形成了額外的空間70。該空間也可以用于保溫并隔絕外界 環(huán)境或用于滿足其他類型的電機(jī)保護(hù)器部件的空間需求。此外，如圖7所示，可以根據(jù)特定 應(yīng)用改變電機(jī)保護(hù)器部件31距殼體開口的距離。例如，當(dāng)工作環(huán)境溫度較高時(shí)，根據(jù)具體 的應(yīng)用可以適當(dāng)?shù)厥闺姍C(jī)保護(hù)器部件遠(yuǎn)離殼體開口。這樣，即使在電機(jī)溫度較高的情況下 也不會(huì)過早地?cái)嚅_保護(hù)器，而是允許電機(jī)繼續(xù)工作一段時(shí)間(在某些應(yīng)用中需要這樣的操 作)。另一方面，可以適當(dāng)?shù)亟咏鼩んw開口，從而提高對(duì)電機(jī)工作溫度感應(yīng)的靈敏度和準(zhǔn)確性，盡可能快速準(zhǔn)確地?cái)嚅_保護(hù)器，從而保護(hù)電機(jī)。此處，盡管也明確地考慮了其他距離范 圍，然而發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)殼體采用3/4”系列電機(jī)保護(hù)器的外形尺寸時(shí)，當(dāng)電機(jī)保護(hù)器部件 31距殼體開口的距離為0-20mm時(shí)，本發(fā)明的電機(jī)保護(hù)器3具有更優(yōu)良的保護(hù)效果，盡管并 未明確列出，然而在上述范圍內(nèi)的各個(gè)點(diǎn)均應(yīng)被視為已經(jīng)被本發(fā)明所公開。在參考附圖4-7所描述的實(shí)施例中，在電機(jī)保護(hù)器部件31與殼體33之間形成的 腔體中使用空氣作為絕緣材料并起到隔熱的作用，然而在一種優(yōu)選的方式中，可以在上述 各個(gè)腔體中填充其他絕緣材料，實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步隔離外界環(huán)境的效果。所述的絕緣絕熱材料例 如可以是塑料(例如酚醛塑料，聚苯砜(PPS)，聚醚砜(PES)等)以及其它材料(例如陶瓷 等)。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，此處也可以使用其他任何適當(dāng)?shù)慕^緣材料。根據(jù)本發(fā)明，只對(duì)電流保護(hù)器，在腔體中填充絕緣絕熱材料；而對(duì)于溫度保護(hù)器， 則不在腔體中填充絕熱材料。在空調(diào)壓縮機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域中，殼體33的頂面或底面的表面積可以與現(xiàn)有的3/4” 系列電機(jī)保護(hù)器相同，或根據(jù)應(yīng)用采用其他直徑范圍(例如，其直徑為16mm-32mm)，而高度 可以與3/4”系列電機(jī)保護(hù)器相同或根據(jù)應(yīng)用采用其它高度，例如，可以采用的高度范圍為 4-30mm。采用與現(xiàn)有的3/4”系列電機(jī)保護(hù)器相同的外部尺寸的優(yōu)點(diǎn)是可以在不改變空調(diào) 壓縮機(jī)的任何部件的情況下直接應(yīng)用本發(fā)明的電機(jī)保護(hù)器。進(jìn)一步的，當(dāng)電機(jī)保護(hù)器部件 31采用包括殼體、雙金屬片、動(dòng)觸點(diǎn)、靜觸點(diǎn)以及引出端子的這類結(jié)構(gòu)時(shí)，由于其可以以較 高的自動(dòng)化或者流水線程度制造，所以成本相對(duì)較低，這樣也就可以降低本發(fā)明的電機(jī)保 護(hù)器的成本。以下，將描述制造本申請(qǐng)的電機(jī)保護(hù)器3的方法以及其他實(shí)施例。首先，提供殼體33。如上所述，例如，殼體33的材料可以是絕緣絕熱的保溫材料。 然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以使用任何適當(dāng)?shù)钠渌牧稀Ｍㄟ^模塑或者模壓等方法獲得殼 體33。所述殼體被制造為將電機(jī)保護(hù)器部件31置于其中并且允許引出端子32從殼體33 中延伸到殼體外部。此后，可以采用任意方法將具有引出端子的電機(jī)保護(hù)器部件31固定在 殼體33之中，并使得引出端子從殼體中延伸到殼體外部。引出端子從殼體延伸的位置可以 根據(jù)特定應(yīng)用進(jìn)行選擇，例如，可以從殼體的底部延伸或者從殼體的側(cè)壁延伸到殼體之外。 例如，在一個(gè)實(shí)施例中，在殼體33中利用粘合劑固定電機(jī)保護(hù)器部件31。在另一實(shí)施例中， 如圖7所示，可以采用一對(duì)支撐部件71、72來支撐并固定電機(jī)保護(hù)器部件31，并且在電機(jī)保 護(hù)器部件31與殼體底部之間形成額外的空間70。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以采用任何適當(dāng)?shù)姆?法固定電機(jī)保護(hù)器部件31，例如但不限于焊接、壓接、嚙合等等。圖8A和8B示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的通過壓接組裝的電機(jī)保護(hù)器。如圖8A 所示，引出端子具有嚙合端81，該嚙合端在壓接之前具有倒刺端82和橫向突出部83。當(dāng)從 殼體的開口將引出端子置于殼體中時(shí)，橫向突出部83被壓緊到殼體中形成的凸緣84。此 后，通過壓接彎曲倒刺端82，該彎曲的倒刺端與橫向突出部83 —起形成爪部，該爪部緊扣 住殼體的凸緣84。當(dāng)電機(jī)保護(hù)器部件與引出端子固定在一起時(shí)，通過該壓接步驟可以將電 機(jī)保護(hù)器部件固定至殼體。優(yōu)選地，可以預(yù)先將引出端子與電機(jī)保護(hù)器部件自身的端子連 接在一起，由此可以整體地固定所形成的組件。當(dāng)進(jìn)行壓接之后，能夠?qū)㈦姍C(jī)保護(hù)器的壓接 端子固定在殼體上。此外，本發(fā)明的發(fā)明人設(shè)想了一種新的端子結(jié)構(gòu)，使得端子既可以用作通常意義上的端子，而且還可以用作熔絲。具體來說，在通常的應(yīng)用中，電機(jī)保護(hù)器的外接端子與熔 絲是兩個(gè)獨(dú)立的部件。如圖IB所示，電機(jī)保護(hù)器部件的外接端子通常是電機(jī)保護(hù)器的一部 分，主要用于對(duì)外電連接，此外還可以起到支撐、固定等作用。而熔絲通常是一個(gè)單獨(dú)的部 件，用于提供保護(hù)功能。如果能夠設(shè)計(jì)一種新的部件將端子和熔絲的功能集成在一起，則可 以大大節(jié)約成本，進(jìn)一步的，能夠簡(jiǎn)化裝配工藝。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的，熔絲的熔斷時(shí)間、熔斷溫度等參數(shù)與熔絲的電阻值 有關(guān)?？梢院?jiǎn)化地根據(jù)以下公式來計(jì)算電阻R= ρ L/S(1)其中，R為電阻值；P為材料的電阻率；L為電阻的長(zhǎng)度；S為電阻的橫截面積。電機(jī)保護(hù)器的外接端子的材料通常為鋼鐵，其熔點(diǎn)通常高于熔絲。因此，可以通過 提高端子某一部分的電阻來縮短其熔斷時(shí)間。如上述公式可知，可以采用各種結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)減小的端子(尤其是端子的外露部 分)的橫截面積來提高端子的電阻。例如，圖9A示出了在端子(僅示出了其中一個(gè))的外 露部分的一部分的兩側(cè)相同位置處形成矩形凹口來改變?cè)摬糠值娜蹟鄿囟取？梢酝ㄟ^切除 一部分端子或通過預(yù)定形狀的模具來形成該凹口。根據(jù)熔絲所需要的參數(shù)范圍來選擇矩形 凹口的尺寸，換言之，矩形凹口決定了該部分端子的長(zhǎng)度和橫截面積，進(jìn)而改變了該部分端 子的電阻。增大的電阻將導(dǎo)致該部分端子在預(yù)定溫度下熔斷，從而起到電機(jī)保護(hù)作用。然 而，也可以采用其他形狀的凹口，例如圓弧形、三角形等。圖9B示出了在端子外露部分的中 間部分形成了橢圓形的孔(也可以是其他形狀，例如圓形)，由此減小了端子的橫截面積。 圖9C示出了在端子外露部分的一側(cè)形成矩形凹口的實(shí)施例，也可以形成其他形狀的凹口， 例如圓弧形或三角形。圖9D示出了從空心箭頭所示的方向觀看端子的側(cè)面時(shí)的視圖。可 以減薄一部分端子的厚度，由此使該部分端子具有比其他部分端子更小的橫截面積。圖9E示出了將具有改變的橫截面積的端子與引出端子裝配后的視圖。如上所述， 具有改變的橫截面積的端子部分與電機(jī)保護(hù)器本體串聯(lián)連接，也即，串聯(lián)連接在電路中，而 與該部分相比遠(yuǎn)離電機(jī)保護(hù)器本體的、具有原始橫截面積的部分與引出端子連接，由此可 以保證具有高的連接強(qiáng)度?？梢圆捎酶鞣N連接方式，例如但不限于，焊接、鉚接、插接等。以 上示出了各種示例性的結(jié)構(gòu)，然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以利用各種方法改變端子 的橫截面積來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案。此外，可以組合使用上述實(shí)施方式。例如，可以在端 子外露部分的兩側(cè)形成凹口并同時(shí)減小該部分的厚度；可以在端子兩側(cè)分別形成不同形狀 的凹口。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，具有減小的橫截面積的端子部分可以根據(jù)應(yīng)用來選 擇，然而，應(yīng)當(dāng)保證流過電機(jī)的電流基本上全部流過該部分。此時(shí)，即使電機(jī)保護(hù)器失去保 護(hù)作用，在電流過高時(shí)該部分會(huì)熔斷(即，用作熔絲)，由此仍然能夠?qū)﹄姍C(jī)提供保護(hù)。此外，盡管這里公開了能夠?qū)崿F(xiàn)熔絲功能的電機(jī)保護(hù)器端子，然而，本領(lǐng)域技術(shù)人 員能夠想到，可以保持電機(jī)保護(hù)器的端子不變而將熔絲功能集成在外接的獨(dú)立引出端子 (例如附圖3中的獨(dú)立引出端子32)上。
另一方面，盡管參考電機(jī)保護(hù)器的端子描述了具體的實(shí)施方案，然而本領(lǐng)域技術(shù) 人員應(yīng)當(dāng)理解，此處公開的通過改變端子的一部分的橫截面積從而集成端子與熔絲功能的 技術(shù)方案可以用于其他需要端子和熔絲的場(chǎng)合。在現(xiàn)有技術(shù)中，通常需要從廠商單獨(dú)定購(gòu)熔絲部件。然而，根據(jù)本發(fā)明的電機(jī)保 護(hù)器，可以利用同時(shí)可以用作熔絲的端子代替電機(jī)保護(hù)器部件自身的端子。這可以將熔絲 部件集成在電機(jī)保護(hù)器部件中，由此可以提供對(duì)于失效閉合模式的保護(hù)并同時(shí)大大降低成 本。在一種實(shí)施方式中，可以將電機(jī)保護(hù)器部件設(shè)置為與殼體的開口處相距預(yù)定的距 離。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)保護(hù)器將要面對(duì)的外界環(huán)境預(yù)先設(shè)置該距離。例如，當(dāng)殼體 采用3/4”系列電機(jī)保護(hù)器的外形尺寸時(shí)，該距離可以為0-20mm。在另一實(shí)施方式中，對(duì)于電流保護(hù)器，可以在所形成的腔體中填充絕緣絕熱材料， 這可以進(jìn)一步使電機(jī)保護(hù)器部件避免外界環(huán)境溫度的影響。在另一種實(shí)施方式中，通過端 蓋與殼體形成封閉空間，使得置于其中的電機(jī)保護(hù)器部件與外界隔離。如上所述，端蓋的材 料可以選擇絕緣絕熱材料。以上描述了本發(fā)明的各種實(shí)施例。顯然，本發(fā)明的各種實(shí)施例可以相互組合。例 如，可以在提供端蓋的同時(shí)在腔體中填充各種絕緣絕熱材料。另外，取決于特定的應(yīng)用，可 以在殼體中形成各種形狀、數(shù)目和尺寸的腔體，端蓋和殼體可以采用相同的材料，也可以分 別使用不同的材料，以及可以使用各種不同的電機(jī)保護(hù)器部件。以下將介紹本發(fā)明所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)效果。在本發(fā)明中，可以通過預(yù)先設(shè)置殼體的材 料、增加端蓋和/或預(yù)先設(shè)置端蓋的材料、預(yù)先設(shè)置電機(jī)保護(hù)器部件與殼體開口的距離、預(yù) 先設(shè)置所形成的腔體的位置/數(shù)量/尺寸、以及預(yù)先設(shè)置所填充的絕緣絕熱材料的種類，來 對(duì)電機(jī)保護(hù)器進(jìn)行設(shè)計(jì)以適應(yīng)不同的應(yīng)用。表1示出了在為特定應(yīng)用選擇電機(jī)保護(hù)器時(shí)所進(jìn)行的驗(yàn)證試驗(yàn)的性能對(duì)比。如本 申請(qǐng)背景技術(shù)部分所述，對(duì)于電機(jī)保護(hù)器來說，需要為各種特定的應(yīng)用選擇具有特定性能 參數(shù)的電機(jī)保護(hù)器。表1示出了一種特定的3MP電機(jī)保護(hù)器與將相同3MP電機(jī)保護(hù)器應(yīng)用 于本發(fā)明時(shí)的最終跳斷電流(UT)的對(duì)比。上述特定的3MP電機(jī)保護(hù)器的設(shè)計(jì)跳斷溫度為 1200C 士5°C，恢復(fù)溫度為69°C 士9°C。從表1可以看出，應(yīng)用了本發(fā)明之后，與該特定型號(hào) 的3MP電機(jī)保護(hù)器相比，5個(gè)采樣點(diǎn)的平均最終跳斷電流增加了 15%，達(dá)到了 2. 66安培，同 時(shí)跳斷溫度和恢復(fù)溫度仍然符合設(shè)計(jì)要求。上述最終跳斷電流的增加對(duì)于許多電機(jī)應(yīng)用來 說是十分有利的。例如，許多廠家希望電機(jī)在工作電流過載一定程度(例如過載20%)時(shí) 仍然能夠正常工作。應(yīng)用了本發(fā)明之后可以增加相同型號(hào)的電機(jī)保護(hù)器的最終跳斷電流， 以滿足這樣的要求。換言之，應(yīng)用了本發(fā)明的技術(shù)方案之后，對(duì)于適用于本發(fā)明的電機(jī)保護(hù) 器來說其應(yīng)用范圍得到了擴(kuò)展，例如，原先某種電機(jī)保護(hù)器的參數(shù)范圍不適用于某一特定 應(yīng)用，而應(yīng)用了本發(fā)明之后，其參數(shù)范圍得到了擴(kuò)展，有可能變得可以適用于該種應(yīng)用。這 樣，有可能為各種電機(jī)應(yīng)用選擇成本更低、更加適合的保護(hù)器。表 13MP本發(fā)明跳斷溫度°0恢復(fù)溫度。CUT(A)跳斷溫度。C恢復(fù)溫度。CUT (A)采樣1118.271.62.3119.469.82.5采樣211866.82.3119.665.52.8采樣3115.670.82.1117.969.82.5采樣4121.870.42.4119.169.12.8釆樣5119.167.12.3121682.7個(gè)均 118.5469.342.28119.468.442.66表2示出了在穩(wěn)定工作狀態(tài)下3MP電機(jī)保護(hù)器與將3MP電機(jī)保護(hù)器應(yīng)用于本發(fā)明 時(shí)的斷開時(shí)間和恢復(fù)時(shí)間的對(duì)比圖。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的，電機(jī)保護(hù)器的使用壽命 與跳斷后的恢復(fù)時(shí)間(跳斷次數(shù))有關(guān)，適當(dāng)?shù)匮娱L(zhǎng)跳斷后的恢復(fù)時(shí)間可以延長(zhǎng)其使用壽 命。對(duì)于3MP系列的電機(jī)保護(hù)器來說，其存在恢復(fù)時(shí)間較短的問題，因此適當(dāng)?shù)匮娱L(zhǎng)其恢復(fù) 時(shí)間是有利的。如表2所示，在達(dá)到穩(wěn)定工作狀態(tài)之后，在試驗(yàn)條件下，5個(gè)采樣點(diǎn)的平均斷 開時(shí)間為3. 10秒，恢復(fù)時(shí)間為14. 46秒。然而，當(dāng)應(yīng)用本發(fā)明所提出的技術(shù)方案時(shí)，由于將 電機(jī)保護(hù)器部件與外界環(huán)境隔離，可以適當(dāng)?shù)匮娱L(zhǎng)恢復(fù)時(shí)間。相對(duì)應(yīng)的，5個(gè)采樣點(diǎn)的平均 斷開時(shí)間為4. 09秒，恢復(fù)時(shí)間為21. 99秒，增加幅度到達(dá)了約50%，同時(shí)仍然滿足同類型 3MP電機(jī)保護(hù)器的設(shè)計(jì)要求。由此可見，應(yīng)用本發(fā)明可以大大延長(zhǎng)電機(jī)保護(hù)器的使用壽命。表2
3ΜΡ穩(wěn)態(tài)釆樣1#釆樣2#釆樣3#釆樣4#釆樣5#平均值(秒)跳斷(秒)3.462.603.192.963.303.10恢復(fù)(秒)14.2913.0615.0314.1415.7814.46本發(fā)明
穩(wěn)態(tài)采樣1#采樣2#采樣采樣4#采樣平均值(秒)跳斷(秒)4. 283. 534. 583. 774. 274. 09恢復(fù)(秒)21. 7618. 9124. 7621. 7122. 7921. 99增加的幅度(％)52. 2744. 7964. 7453. 5444. 4252. 05 如上可知，根據(jù)本發(fā)明的電機(jī)保護(hù)器實(shí)現(xiàn)了優(yōu)異的技術(shù)效果。 在另一方面，在例如安裝、調(diào)試、運(yùn)輸、使用過程中，電機(jī)保護(hù)器的引出端子可能會(huì) 受到外力的作用而變形、斷裂等。對(duì)此，3/4”系列電機(jī)保護(hù)器的端子所能夠承受的側(cè)向力大 約為3KG，而如本發(fā)明中采用了一對(duì)支撐部件固定電機(jī)保護(hù)器時(shí)，由于支撐部件的作用，能 夠提供大于5KG的側(cè)向力，這大大提高了電機(jī)保護(hù)器對(duì)抗外界環(huán)境變化的能力。最后，當(dāng)將 殼體制成與現(xiàn)有的各種電機(jī)保護(hù)器外殼具有相同的尺寸，可以簡(jiǎn)單地使用本發(fā)明的電機(jī)保 護(hù)器直接替換各種高成本的、工藝復(fù)雜的電機(jī)保護(hù)器，而無需改變電機(jī)的內(nèi)部或外部構(gòu)造。 例如，當(dāng)將殼體33制成與3/4”系列電機(jī)保護(hù)器的殼體具有相同尺寸時(shí)，可以直接使用本發(fā)明的電機(jī)保護(hù)器替換3/4”系列電機(jī)保護(hù)器。由于3/4”系列電機(jī)保護(hù)器不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝配， 因此上述替換將大大降低電機(jī)保護(hù)器的成本。此外，可以將根據(jù)本發(fā)明的電機(jī)保護(hù)器的殼 體制造成適用于各種電機(jī)(例如，空調(diào)壓縮機(jī))的尺寸，由此可以直接方便地應(yīng)用于各種應(yīng) 用場(chǎng)合?？梢杂杀景l(fā)明提供的利益和優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)關(guān)于特定實(shí)施例進(jìn)行了描述。這些利益和 優(yōu)點(diǎn)以及可能導(dǎo)致其發(fā)生或變得更顯著的任何部件或限制不能被解釋為任何或所有權(quán)利 要求的關(guān)鍵的、需要的或必不可少的特征。此處使用的術(shù)語(yǔ)僅僅是為了描述具體實(shí)施例， 而并不意圖限制本公開。如此處使用的，除非上下文清楚地另作說明，否則單數(shù)形式"一 個(gè)〃、“一種"和"所述"意圖是也包括復(fù)數(shù)形式。將進(jìn)一步理解，當(dāng)在本說明書中使用 時(shí)，術(shù)語(yǔ)"包括"和/或"包含"表明所說明的特征、整體、步驟、操作、部件和/或組件的 存在，但不是排除一個(gè)或多個(gè)其他特征、整體、步驟、操作、部件、組件及其組合的存在或者 加入。在以下權(quán)利要求書中的相應(yīng)的結(jié)構(gòu)、材料、動(dòng)作和所有裝置或步驟加功能性元素的等 價(jià)物意圖包括用于執(zhí)行如具體要求的與其他要求的元素組合的功能的任何結(jié)構(gòu)、材料或者 動(dòng)作。因此，包括一組元件的裝置、方法或其他實(shí)施例不僅局限于這些元件，可以包括沒有 列出或所聲明的實(shí)施例固有的其他元件。已經(jīng)出于示例和說明的目的給出了本發(fā)明的說 明，但是其不是窮舉的或者局限于所公開的形式的公開內(nèi)容。在不背離本發(fā)明的保護(hù)范圍 和精神的情況下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將明白多種改型和變化。盡管已經(jīng)參考特定實(shí)施例描述了本發(fā)明，應(yīng)該理解實(shí)施例是示例性的，并且本發(fā) 明的范圍不局限于這些實(shí)施例。對(duì)上述實(shí)施例的多種變型、修改、附加以及改進(jìn)都是可能 的。應(yīng)該預(yù)期這些變型、修改、附加以及改進(jìn)落在如下面權(quán)利要求具體描述的本發(fā)明的范圍 內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電機(jī)保護(hù)器，包括具有開口的殼體；電機(jī)保護(hù)器部件，所述電機(jī)保護(hù)器部件被置于所述殼體中，并且所述電機(jī)保護(hù)器部件 的端子被電連接到所述殼體之外。
2.如權(quán)利要求1所述的電機(jī)保護(hù)器，其中所述殼體為圓柱形或部分為圓柱形，其直徑 為 16-32mm。
3.如權(quán)利要求2所述的電機(jī)保護(hù)器，其中所述電機(jī)保護(hù)器部件與殼體開口處的距離范 圍為 0-20mm。
4.如權(quán)利要求2所述的電機(jī)保護(hù)器，其中在所述殼體和所述電機(jī)保護(hù)器部件之間形成 主腔體，所述電機(jī)保護(hù)器部件被設(shè)置在所述主腔體中。
5.如權(quán)利要求4所述的電機(jī)保護(hù)器，其中在所述殼體中還形成一個(gè)或多個(gè)副腔體。
6.如權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的電機(jī)保護(hù)器，進(jìn)一步包括端蓋，所述端蓋封閉所 述殼體的開口。
7.如權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的電機(jī)保護(hù)器，其中在所述腔體中填充絕緣絕熱材料。
8.如權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的電機(jī)保護(hù)器，其中所述電機(jī)保護(hù)器部件至少包括 殼體、雙金屬片、靜觸點(diǎn)、動(dòng)觸點(diǎn)和引出端子。
9.如權(quán)利要求1所述的電機(jī)保護(hù)器，其中所述電機(jī)保護(hù)器部件是能夠獨(dú)立工作的電機(jī) 保護(hù)器。
10.如權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的電機(jī)保護(hù)器，其中在所述殼體中具有支撐部分， 所述支撐部分用于將所述電機(jī)保護(hù)器部件固定在殼體中。
11.如權(quán)利要求1所述的電機(jī)保護(hù)器，其中所述電機(jī)保護(hù)器部件的端子通過獨(dú)立的引 出端子電連接到所述殼體之外。
12.如權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的電機(jī)保護(hù)器，其中所述電機(jī)保護(hù)器部件的端子 具有外露的部分，并且所述外露部分的一部分與所述外露部分的其他部分相比具有減小的 橫截面積，所述具有減小橫截面積的部分串聯(lián)連接在電路中。
13.如權(quán)利要求11所述的電機(jī)保護(hù)器，其中所述獨(dú)立的引出端子具有嚙合端，該嚙合 端包括倒刺端和橫向突出部，通過壓接彎曲所述倒刺端從而與所述橫向突出部一起形成爪 部，所述爪部緊扣所述殼體中的凸緣。
14.一種電機(jī)，其特征在于使用了如權(quán)利要求1-13中任意一項(xiàng)所述的電機(jī)保護(hù)器。
15.—種電機(jī)保護(hù)器，具有外接端子，其特征在于，所述外接端子還用作熔絲。
16.如權(quán)利要求15所述的電機(jī)保護(hù)器，所述端子具有外露的部分，并且所述外露部分 的一部分與所述外露部分的其他部分相比具有減小的橫截面積，所述具有減小橫截面積的 部分串聯(lián)連接在電路中。
17.如權(quán)利要求15所述的電機(jī)保護(hù)器，所述端子的一部分與所述端子的其他部分相比 具有減小的厚度。
18.如權(quán)利要求16所述的電機(jī)保護(hù)器，在所述端子外露部分的一側(cè)或兩側(cè)上具有矩 形、圓弧形或者三角形的凹口。
19.如權(quán)利要求15所述的電機(jī)保護(hù)器，所述端子外露部分的中間部分具有孔。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電機(jī)保護(hù)器，其包括具有開口的殼體；電機(jī)保護(hù)器部件，具有端子，所述電機(jī)保護(hù)器部件被置于所述殼體中。
文檔編號(hào)H02H7/085GK102097786SQ200910249649
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2009年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月11日
發(fā)明者汪昌銀, 陳建 申請(qǐng)人:森薩塔科技麻省公司