专利名称：热保护电动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电动机，这种电动机借助一种叠层正温度系数电阻器(叠层“PTC”电阻器)保护其不致过载，叠层正温度系数电阻器由于过载电流在其中流过引起温度上升超过预定值而阻值随之大为增加。
GB 2 222 730 A公开了例如这样一种热保护电动机，它包括一个一端具有一端盖的机壳；一个含有换向器的转子装在机壳内；端盖内装有电刷，电刷与换向器相接合，以及与端子相接合，用以使电刷与外电源相连接；装在端盖内的叠层PTC电阻器有两个横向表面；两个导电接触构件分别与一个电刷及一个端子相连接，并且分别接合两个横向表面。
虽然这种形式的结构为叠层PTC电阻器提供了紧凑的装配位置，但是大多数PTC电阻器具有颇大的内阻，这样的内阻就降低了这种形式保护的耐久性。此外，对于这种先有技术形式的结构，采用以金属——聚合物——金属叠层PTC电阻器形式的低电阻叠层PTC电阻器难以克服这种缺陷，上述电阻器例如是由美国加利福尼亚州门洛帕克(Menlo Park)的雷伊化学有限公司(Raychem Corporation)所出售的、商标为“POLY SWITCH”以及在美国专利4 237 441、4 238 812、4 255 698和4 315 237所公开的电路保护装置中所用的电阻器。
之所以这样是因为金属——聚合物——金属叠层PTC电阻器由于过分限制在局部的接触压力(这使各层变形且有害地影响聚合物层的可变导电性)以及PTC电阻器与周围环境之间的热传导而严重地损害其工作。在先有技术的结构中，两个接触构件需要将PTC电阻器夹持就位，因此必须与PTC电阻器横向表面的实际面积共同扩展。由于这些接触构件是导热的，它们就构成了吸收由电流流过PTC电阻器而在后者内所产生的热量的不规则吸热器，或者构成了把其它地方所产生的热量传输到PTC电阻器上的不规则热源。显然，在采用金属——聚合物——金属叠层PTC电阻器的情况下，这种热量流入PTC电阻器或从PTC电阻器流出会有害地影响PTC电阻器的保护作用。然而，如果减小接触面积，就会有接触压力变得过大的危险。
本发明的目的是要提供一种经过改进的热保持电动机，其中根据PTC电阻器的特性可以抑制额外的热量流入PTC电阻器或从电阻器流出。这个目的是采用下列方法达到的，即采用一种为金属——聚合物——金属叠层电阻器的叠层电阻器，以及配置带绝缘支撑装置的端盖，绝缘支撑装置接合从而直接支撑住叠层PTC电阻器，防止其沿垂直于横向表面的至少一个方向移动。
用这种结构，就可以提供带触头部分的接触构件，触头部分形成与叠层PTC电阻器两个横向表面的足够小的触头，以避免PTC电阻器严重不利的工作以及为电动机提供比较可预测的热保护。确实，甚至是在把PTC电阻器夹持在与PTC电阻器其中一个横向表面相当大部分共同扩展的绝缘支撑装置和接合另一横向表面的接触构件之间的情况下，支撑装置所提供的支撑作用也能保证接触构件的接触压力和面积都能显著减小。
因此，根据本发明提供了一种热保护电动机，其中端盖上形成有绝热支撑装置和两个导电接触构件，绝热支撑装置接合从而直接支撑住金属——聚合物——金属叠层PTC电阻器，防止其沿垂直于PTC电阻器横向表面的至少一个方向移动，两个导电接触构件分别接合PTC电阻器的横向表面，并且分别连接到电动机的一个电刷和两个端子的一个上，用以把电刷连接到外电源。
至少一个接触构件可以配置触头部分，后者与叠层PTC电阻器的两个横向表面的其中之一形成点接触或线接触，在一个最佳实施例中，两个接触构件都设有触头部件，后者分别与叠层PTC电阻器的两个横向表面形成点接触或线接触。
减少热量流向触头部分或从触头部分流出的另一种方法是形成带有颈部的接触构件，颈部位于接触构件的触头部分和剩余部分之间。
在本发明的一种简单形式中，绝热支撑装置例如在相对端面紧夹叠层PTC电阻器，以支撑住叠层电阻器，防止其沿垂直于PTC电阻器的横向表面的两个方向移动。在这种情况下，两个接触构件在固定PTC电阻器方面不起作用，而且为了减小在金属——聚合物——金属叠层PTC电阻器上的压力(这种压力会有害地影响PTC电阻器的工作)，两个触头部分被布置成在彼此横向隔开的点上接触PTC电阻器相对两侧上的横向表面。另一方面，在绝热支撑装置包括了接合横向表面其中之一的一个支座的情况下，PTC电阻器可以牢固地夹持在支座与两个接触构件的其中一个之间。在这种情况下，另一个接触构件仅仅接触PTC电阻器，而在固定PTC电阻器方面不起作用。
在本发明的一种较复杂的形式中，绝热支撑装置包括两个分别与两个导电接触构件相配合的支座，叠层PTC电阻器有两个部分，它们分别由两个接触构件而夹靠在两个支座上。
下面参照附图通过实例来描述根据本发明的热保护电动机。
图1是根据本发明的热保护电动机的侧剖视图；图2是形成图1中所示电动机的部件的端盖的简化端剖视图；图3和图4是构成图1和2中所示电动机的部件的接触构件的等角视图；图5是类似于图2的，表示根据本发明改型的电动机的端剖视图6是构成图5中所示电动机的零件的接触构件是等角视图；图7是类似于图2的，表示另一种根据本发明改型的电动机的端剖视图。
如图1和2中所示，一端上有一个端盖的机壳1封闭含有换向器4的转子3。电刷5配置在端盖2内，与换向器4以及端子6和7相接合，用以使电刷5与外电源相连接，有两个横向表面9和10的金属——聚合物——金属叠层PTC电阻器8也配置在端盖2内，两个分别与一个电刷5和一个端子6相连接的导电接触构件11和12分别与PTC电阻器8的两个横向表面9和10相接合。
端盖2是由塑料模制而成的，如图2中所示，它配置了以两个开了槽的定位器13的形式的绝热支撑装置，后者容纳PTC电阻器8的相对端面，以便啮合从而支撑住PTC电阻器8，防止其沿垂直于横向表面9和10的两个方向移动。电刷5装在电刷簧片21上，左方的那个电刷簧片21铆接到接触构件11上，右方的那个铆接到另一个端子7的杆22上。端子6通过整体的横杆23与接触构件12相连接，两个端子6和7都配置成用以与连接到外电源的插头的插脚24(只局部示出)相接合。
如图2、3和4中所示，接触构件11和12具有形成触头部分14的弯折端部，触头部分14与PTC电阻器8的表面9和10形成线接触。此外如图所示，各接触构件11和12在其触头部分14和剩余部分之间形成有颈部15，以阻止热量在接触构件的触头部分14和剩余部分之间流动。
除了如图3和4所示那样地横向折叠或弯曲外，在另一些未示出的结构中，接触构件11和12还可以纵向折叠或弯曲，而形成触头部分，沿着这些弯曲处或折叠处，触头部分与PTC电阻器8的表面9和10形成线接触，或者各触头部分可以呈突起状，例如从接触构件11或12压成的局部球形或锥形尖端，这类突起与表面9和10的其中之一形成点接触。
在图5中所示的实施例中，绝热支撑装置构成支座13(以剖面表示)，叠层PTC电阻器8牢牢地夹在支座13和接触构件11之间，支座13和接触构件11分别接合PTC电阻器8的表面10和9。另一个接触构件12贯穿支座13上的孔25，与PTC电阻器8的表面10相接触。
如图6中所示，接触构件11的触头部分14是从前者压成的锥形尖端，以与PTC电阻器8的表面9形成点接触。另一接触构件12上的类似的突部提供了一个与PTC电阻器8的表面10形成点接触的触头部分14。
在如图7中所示的一个较为复杂的实施例中，金属——聚合物——金属叠层PTC电阻器8位于两个支座13A和13B之间的槽26内，这两个支座13A和13B接合从而直接支撑PTC电阻器8的相对侧面。电刷5装在电刷簧片21上，左方的一个电刷簧片铆接到接触构件11上，右方的一个电刷弹簧则铆接到搭接片27上，搭接片27本身再铆接到端子7的杆22上。杆22以及搭接片27的附属端都位于与槽26相似的槽28内。如在另一些例示的实施例中那样，端子6和7装在端盖2内，用以与连接到外电源的插头的插脚24(只局部示出)相接合。端子6与接触构件12形成整体，如图所示，槽26被加工成一定形状，以容纳接触构件11和12，使得与参照图5和图6所示的触头部分14相似的触头部分14夹住叠层PTC电阻器8的隔开部分16和17，使之紧靠两个支座13A和13B。
权利要求1.一种热保护电动机包括一个一端有一个端盖(2)的机壳(1)；一个含有换向器(4)、装在所述机壳(1)内的转子(3)；装在所述端盖内的电刷(5)，接合所述换向器(4)和两个端子(6和7)，用以把所述电刷(5)与外电源相连接；一个装在所述端盖(2)内有两个横向表面(9和10)的叠层PTC电阻器(8)；以及两个分别与一个电刷(5)和一个端子(6)相连接、且分别接合所述两个横向表面(9和10)的导电接触构件(11和12)；其特征在于，所述叠层PTC电阻器(8)是一种金属-聚合物-金属叠层PTC电阻器，以及所述端盖(2)配有绝热支撑装置(13)，后者接合从而直接支撑住所述叠层PTC电阻器(8)，防止其沿垂直于所述横向表面(9和10)的至少一个方向移动。
2.根据权利要求1的电动机，其特征在于，其中所述接触构件(11和12)具有与所述叠层PTC电阻器(8)的两个横向表面(9和10)形成点接触的触头部分(14)。
3.根据权利要求2的电动机，其特征在于，其中所述两个横向表面(9和10)是设在所述叠层PTC电阻器相对两侧上的，所述两个触头部分(14)在彼此横向隔开的点上与所述两个横向表面接触。
4.根据权利要求1的电动机，其特征在于，其中所述接触构件(11和12)具有与所述叠层PTC电阻器(8)的两个横向表面(9和10)形成线接触的触头部分(14)。
5.根据权利要求2至4任一项的电动机，其特征在于，其中各所述接触构件(11和12)形成有颈部(15)，该颈部(15)位于所述接触构件(11，12)的触头部分(14)和剩余部分之间。
6.根据权利要求1至5任一项的电动机，其特征在于，其中所述绝热支撑装置(13)支撑住所述叠层PTC电阻器(8)，防止其沿垂直于所述横向表面(9和10)的两个方向移动。
7.根据权利要求1至5任一项的电动机，其特征在于，其中所述绝热支撑装置(13)包括一个接合所述横向表面(9和10)其中一个的支座，所述叠层PTC电阻器(8)被夹持在所述支座(13)和所述两个导电接触构件(11和12)的其中一个之间。
8.根据权利要求1至5任一项的电动机，其特征在于，其中所述绝热支撑装置(13)包括两个支座(13A和13B)，后者分别与所述两个导电接触构件(11和12)相配合，所述叠层PTC电阻器(8)有两个部分(16和17)，所述两个接触构件(11和12)分别将所述两个部分(16和17)夹靠在所述两个支座(13A和13B)上。
专利摘要金属—聚合物—金属叠层PTC电阻器固定在电动机端盖内。分别连接到一个电刷和一个电动机端子的导电构件接合PTC电阻器的相对横向表面，当PTC电阻器由于过大电流流过而发热超过预定温度时就切断输电。支撑PTC电阻器，防止沿垂直于横向表面的至少一个方向移动，因此只需要一个接触构件支撑PTC电阻器。两个接触构件因而能与PTC电阻器成点接触，这样通过阻止热量传导到PTC电阻器或从后者传导出去而改善了工作。
文档编号H02K23/00GK2119044SQ9220863
公开日1992年10月14日 申请日期1992年4月29日 优先权日1991年4月29日
发明者G·施特雷克 申请人:德昌电机股份有限公司