专利名称：电机起动继电器和使用该电机起动继电器的电动压缩机的制作方法
技术领域：
本发明主要涉及一种用于起动单相感应电机等的电机起动继电器，尤其涉及一种具有故障保护装置的电机起动继电器，该电机起动继电器用于电动压缩机等。
背景技术：
图11所示为用于电冰箱或空调的电动机的电机起动电路。在图中，电阻率为正温度系数(PTC)的热敏电阻11与电机10的起动绕组S串联连接，电机10具有起动绕组S和主绕组M。过载保护装置12与起动绕组S和主绕组M的公共接头C连接。在正常环境温度下，当电机被首先起动时，PTC热敏电阻11具有低电阻值，结果是起动绕组S中流过足够大的起动电流以起动该电机。
电机起动后，由于流过PTC热敏电阻11的电流使PTC热敏电阻11变热，因此PTC热敏电阻11产生热量，结果PTC热敏电阻的电阻值突然升高，产生一个高阻值状态并保持一个电流为几十毫安大小的平衡状态。在电机10发生过载运行等的情况下，过载保护装置12响应于过载电流产生的升高的温度和/或绕组温度而断开通过公共接头C的电路。在密封压缩机的外壳顶部提供三个气密接头用作外部接口(后文称之为接线柱)，以连接起动绕组S，主绕组M和公共接头C。电机起动继电器将PTC热敏电阻11装在一绝缘外壳内，弹簧接头偏压PTC热敏电阻11的电极表面，并具有夹持在接线柱上的部分。
已经公知，可以给电机起动继电器提供故障保护装置以应付PTC热敏电阻元件的断路。可以参考日本专利JP2,891,179，如本申请图12所示，是这种装置的一个例子。该日本专利中公开的正温度热敏电阻装置，具有第一弹簧接触件40和第一定位凸起56、第二弹簧接触件43和第二定位凸起57，其中第一定位凸起56与位于机壳32内正温度热敏电阻35的第一电极38接合，第二定位凸起57与反向的第二电极39接合。
第一弹簧件40和第二弹簧接触件43相对热敏电阻35的表面沿斜线方向设置，第一定位凸起56和第二定位凸起57相对热敏电阻表面沿另一斜线方向设置。第一弹簧接触件40被设置在一个比另一个表面上的第二定位凸起57更远离中心的表面上，且与外周相邻接。同样地，第二弹簧接触件43设置在比位于前述表面上的第一定位凸起56更远离中心的另一个表面上，并与外周相邻接。
以上所述的结果是，因第一和第二弹簧接触件40和43相对于凸起56和57的弹簧作用的结果而作用在热敏电阻35上的力矩方向如箭头58和59所示。倾斜的表面60和61形成在第一和第二定位凸起56和57的外周上。
如果正温度热敏电阻35破裂并损坏，例如，由于电弧的原因，断开部分由于第一和第二弹簧接触件40和43的弹簧作用而向相互远离的方向移动，从而防止任何可能的短路或断开部分的熔化沉积。这样，正向作用将断开电路。
然而，如上面引用部分的正温度热敏电阻装置受到如下限制。
按照如图12所示的故障保护装置，通过使第一和第二弹簧接触件40和43作为施力点和将第一和第二偏离定位凸起56和57作为杠杆支点来将正温度热敏电阻35固定，由于上述原因，当热敏电阻处于高温运行时，第一和第二定位凸起56和57将总是与正温度热敏电阻35的电极接触。
在第一和第二定位凸起56和57与外壳整体地形成的情况下，有必要使外壳的材料由高耐热性树脂形成。
此外，正温度热敏电阻35从壳体32的上面插入(在垂直于附图所在纸面的方向)，结果是第一和第二弹簧接触件40和43将延伸到正温度热敏电阻35所插入的空间中。因此，正温度热敏电阻35难于插入，而且弹簧接触件和正温度热敏电阻不得不使用夹具装配在一起。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有易于安装的正温度热敏电阻的小型、廉价的电机起动继电器，该正温度热敏电阻带有故障保护装置。
本发明的另一个目的是提供一种具有电阻率为正温度系数且没有如上所述的现有技术的缺点的热敏电阻的电机起动机继电器。
按照本发明优选实施例制造的电机起动继电器包括圆盘形的电阻率为正温度系数(PTC)的热敏电阻和用以固定该PTC热敏电阻并由耐热树脂制成的PTC壳体，其中，该PTC热敏电阻在其相对的各表面上具有相对的第一和第二电极层。导电的第一和第二接触件/接头件分别具有第一和第二接触件，这些第一和第二接触件分别由弹簧偏压而与PTC热敏电阻相应的第一和第二电极层电接合。PTC壳体装纳于包括一空腔的外壳中，外壳上有一盖，用于封闭该空腔。
第一和第二接触件分别与PTC热敏电阻的电极层在相互偏离的位置处接合，第二接触件与第二电极层在与PTC热敏电阻另一侧的一空腔部分成一直线的位置接合，第二接触件偏压热敏电阻而朝向空腔部分。
PTC热敏电阻壳体包括在壳体上表面中的PTC热敏电阻容纳开口和底部部分，该底部部分用于将热敏电阻大体水平地安装，以至于该PTC热敏电阻将大体平行于外壳的底壁。第一接触件置于PTC热敏电阻下方位于底部部分中形成的附属形状的凹槽中。PTC热敏电阻壳体上表面的开口使得水平布置在PTC壳体中的PTC热敏电阻的第二电极层显露出来。理想的是，该开口具有与圆盘形PTC热敏电阻的形状相应的形状，并且第二接触件布置在该PTC热敏电阻上部。
第一接触件最好压住PTC热敏电阻的第一电极层的大致中央位置，第二接触件最好压住PTC热敏电阻的第二电极层的外周偏离部分。
优选地，在PTC壳体的上表面形成一凸缘，该凸缘在大致沿直径方向与第二接触件的位置相对的位置上伸向圆形开口。当PTC热敏电阻被第一和第二接触件的弹簧弹力挤压时，该热敏电阻被偏压成与该凸缘接合，并使该热敏电阻部分与第一接触件保持有效接触。如果PTC热敏电阻断开，断开部分将与第二接触件对齐并通过第二接触件的弹簧弹力被排出或移出PTC壳体。另外，当PTC热敏电阻断开时，其本身的重力将有助于所述断开部分的排出。由于将断开部分从剩余部分分离开，可以防止各断开元件之间可能发生的熔化沉积或短路。
根据本发明的一个特性，第一和第二接触件/接头件具有第一和第二弹簧连接部分，该第一和第二弹簧连接部分位于与第一和第二接触件间隔开的位置上，并且该第一和第二弹簧连接部分弹性地夹持住分别从形成于外壳中的通孔中插入的各接线柱。
另外，第一和第二接触件/接头件具有第一和第二外部接头，该第一和第二外部接头位于从第一和第二接触件延伸的位置上，并且该第一和第二外部接头可以穿过盖上的各个开口向外伸出。
优选地，形成一外壳，使得过载保护装置能与其连接，该保护装置的至少一部分被盖住，该过载保护装置用以保护电机，使其不处于过载运行或过热温度状态。
按照本发明的电动机具有的电机起动继电器包括前面所述的各特性，该电动机安装在一外壳内，该外壳包括多个接线柱，这些接线柱与主绕组和起动绕组一起形成外部接口。电机起动继电器的接触件/接头件的第一和第二弹簧连接部分与各接线柱相连。
理想地，在外壳的顶部设置多个接线柱，并且电机起动继电器与各接线柱连接，所以外壳和PTC热敏电阻得以水平布置。另外，如果使用保护装置的话，将其与起动继电器和多个接线柱中的公共接线柱连接。
根据本发明，PTC热敏电阻装纳于PTC壳体中，该PTC壳体中第一和第二接触件/接头件的接触位置是相互偏离的，这样，当PTC热敏电阻损坏时，从PTC壳体中排出断开部分，并且有效地防止由于断开部分之间的熔化沉积导致的短路就成为可能。
要达到使PTC热敏电阻装纳于外壳中并且使用PTC壳体来实现故障保护的目的，外壳本身并不需要直接固定PTC热敏电阻。因此对外壳来说，为了承受PTC热敏电阻产生的热量而选用的适当的材料的范围可以加宽。所以，外壳可以使用耐热性树脂，这样与过去使用的材料相比更廉价。
由于在PTC壳体和外壳中，PTC热敏电阻是大致水平地布置的，这样与PTC热敏电阻被垂直固定的传统结构相比，实现较小的高度和薄的电机起动继电器成为可能。
由于第一和第二接触件的设置，所以不需要使用特殊工具，这样就提高了电机起动继电器的装配工作的效率。
附图作为说明书的一部分并与说明书一起，用于说明本发明的优选实施例，并且与说明书的描述一起，用于解释本发明的目的、优点和原理。图中图1是按照本发明优选实施例制造的电机起动继电器的拆开后的透视图；图2(a)是图1所示继电器壳体的俯视图；图2(b)是图2(a)所示壳体的透视图；图3(a)是图1所示继电器盖的俯视图；图3(b)是图3(a)所示盖的侧视图；
图3(c)是图3(a)所示盖的前视图；图4(a)是图1所示继电器的PTC热敏电阻外壳的俯视图；图4(b)是沿图4(a)中A-A线的截面图；图4(c)是图4(a)外壳的前视图；图4(d)是图4(a)外壳的侧视图；图5(a)是一个类似于图4(a)但表示在外壳中安装了PTC热敏电阻的视图；图5(b)是图5(a)结构的截面正视图；图6(a)是图1所示继电器的第一接触件/接头件的侧视图；图6(b)是图6(a)所示接触件/接头件的俯视图；图7(a)是图1所示继电器的第二弹簧接触件/接头件的俯视图；图7(b)是图7(a)所示接头的侧视图；图8是图1所示电机起动继电器安装好后的俯视图；图9(a)是内部装纳有PTC热敏电阻的PTC壳体的俯视图，并示出了与PTC热敏电阻的一个电极表面相接合的第二接触件的拆开部分；图9(b)是图9(a)结构的截面图，但是也示出了与PTC热敏电阻的相对电极表面接合的第一接触件；图9(c)是类似于图9(a)，但是示出了断开的PTC热敏电阻的图，图9(d)是图9(c)的结构和第一接触件类似于图9(b)的截面图。图9(c)和图9(d)用于解释当PTC热敏电阻损坏时故障保护装置的运行；图10(a)、10(b)、10(c)是用于电机起动继电器的各种不同类型电路连接的接线示意图；图11是电机起动电路的接线图；和图12是传统的电机起动继电器主要部件的视图。
具体实施例方式
如图1所示，起动继电器100包括由热塑性和耐热性树脂例如聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)形成的外壳200，由类似材料形成的盖300，安装有PTC壳体400的热敏电阻和一对与PTC热敏电阻连接的接触件/接头件500、560，其中PTC壳体400由适当的材料例如热塑性聚苯硫醚(PPS)形成，其目的是用于装纳圆形的或圆盘形的电阻率为正温度系数的热敏电阻(后面简称为PTC热敏电阻)。
另外，在本实施例中，保护装置600与电机起动继电器100以可拆除的方式相连接，保护装置600用于根据过载或过热温度状态来断开连接到电机的电路。
参照图2(a)、2(b)，外壳200包括大体上为长方形的底壁和侧壁210，212，214和216，这些侧壁沿底壁外周向上延伸从而形成具有空间S1、S2的空腔。钩220和222分别形成在相对的侧壁212和216的顶部表面上，钩224形成在侧壁214的顶部表面上。钩220、222和224包括各自的部件220a、222a和224a，这些部件从顶部向上延伸，凸起220b、222b和224b从这些部件横向突出。这些钩与盖300的啮合将在后面进行描述。
分隔壁230大致位于外壳200中央的位置。在俯视图中，空腔的长方形空间S1由分隔壁230和侧壁212，214和216形成，同样在俯视图中，空腔的长方形空间S2由分隔壁230和侧壁210，212和216形成。PTC壳体400装纳于空间S1的一部分中，并排的凹槽240、242、244、246和248通过空间S2内的外壳200底壁上间隔开的壁形成，这些凹槽用于安装接触件/接头件，后面将对此进行论述。圆形通孔250形成于凹槽242的底部，用于装纳连接到起动绕组的接线柱，圆形通孔252形成于凹槽246的底部，用于装纳连接到主绕组的接线柱。
空间S3由一对凸起210a和210b形成，凸起210a和210b从外壳200的侧壁210的两端沿侧壁212和216的方向延伸。开口210c位于侧壁210上并在侧壁210的大约中央位置向底部延伸。如图1所示，过载保护装置600位于空间S3中。
如图1所示，保护装置600包括一对从壳体610的主体伸出的薄的板状部分620和622。该板状部分620和622插入位于外壳200底部的配合间隙(图中未示出)中。当板状部分620和622已经插入位于外壳200底部的间隙(图中未示出)中后，成对的凸起210a和210b支撑保护装置600的两侧，位于板状部分620和622端部的半圆形剖去部分624和626与成对的通孔250和252对齐。
一个由弹簧材料制成并具有一销装纳开口的金属销装纳接头630，位于保护装置600的主壳体610的中央。由于作为主绕组和起动绕组的公共接头的接线柱插入该销装纳开口中，所以金属接头630与公共接线柱电连接。当保护装置600安装在空间S3中时，金属接头630被置于侧壁210的开口210c中。
保护装置600具有公知的双金属开关，该双金属开关使用能通过双金属元件的运动而进行触点间开和关的双金属热敏元件。位于壳体610的主体一侧的成对的接头640和642分别与主壳体内双金属开关的触点电连接。另外，一个接头640通过在主壳体610外周上延伸的导电元件(图中未示出)与接头630电连接。当电机处于正常运行时，接头640和642处于相互导通的关系；尽管如此，在过载或过热温度状态时它们将处于非导通状态。
参照图3(a)、3(b)和3(c)，盖300有一个与外壳200外周形状大致相同的主表面310，开口320、322和324位于主表面310的外周预先选定的位置上。当盖300安装在外壳200的上表面上时，这些开口320、322和324分别与钩220、224和222的凸起220b、224b和222b相啮合，从而直接将空间S1和S2密封在外壳200中。
开口或窗口332位于后侧壁330和盖300的主表面310之间。当保护装置600安装到外壳200上时，后侧壁330盖住保护装置600的侧边，窗口332使保护装置600的接头630、640和642显露出来。
另外，三个槽状开口340、342和344在主表面310上沿直线排列。包括开口340、342和344的凸起350、352和354位于主表面310的相反侧。当盖300安装到外壳200上时，凸起350、352和354分别与凹槽240、244和248对齐。
如图4(a)所示的PTC壳体400大体上为长方形结构，并具有形成在其上部或主表面410上的座部420。该座部420具有第一开口部分，即大体上为半圆形的开口422，和第二开口部分，即大体上为长方形的开口424，开口424向下延伸到较低的结构体426。半圆形的开口422具有与板状PTC热敏电阻的外部形状相适应的直径，以将该PTC热敏电阻装纳在其中。
底部部分430位于大体上与半圆形开口422成一直线的位置。支撑部分432和434形成在底部部分430的上表面上，由两个横向延伸的带状凸起形成，凹槽436位于它们之间。支撑部分432和434具有平的顶部表面，并具有相同的高度。第二开口部分或者长方形开口424没有底部，因此形成了穿过外壳的空腔438。
弧形凸缘440以盖住半圆形开口422一部分的形式从PTC壳体400的主表面410突伸到半圆形开口422中。具有选定宽度的缺口442形成在主表面410上，该缺口用于与长方形开口424相连通。长方形槽446形成在PTC壳体400的侧面444上并与底部部分430上的凹槽436相连通，该长方形槽从底部表面向主表面延伸一个选定的距离。
如图5(a)、5(b)所示，当PTC热敏电阻插入座部420时(实际上一弹簧接触件被安装在PTC热敏电阻上，只是在图中将其省略了)，PTC热敏电阻(图5(b))的一个电极表面450由形成在底部部分上的支撑件432和434所支撑，PTC热敏电阻的另一个电极表面460稍微与弧形凸缘440间隔开。当插入座部420的PTC热敏电阻被跟电极表面450相接合的弹簧接触件挤压时，凸缘440以这样的方式支撑PTC热敏电阻，即PTC热敏电阻被有效地固定住而不会轻易地从空腔438中移走。
如图6(a)、6(b)所示是连接于PTC热敏电阻的其中一个电极表面450的第一接触件/接头件500。该第一接触件/接头件500由适当的导电弹簧金属制成，例如铍铜合金或者不锈钢。
第一接触件/接头件500包括第一接触件510，延伸部分520，第一弹簧连接部分530，第一和第二外部接头540和550，其中，第一接触件510与PTC热敏电阻的电极表面450弹性接合，延伸部分520从第一接触件510垂直延伸，第一弹簧连接部分530与弯曲部分522整体地连接，弯曲部分522从延伸部分520弯成一个直角，第一和第二外部接头540和550同样与弯曲部分522整体地连接。关于第一接触件/接头件500，前述各部分可以通过例如对板状材料的冲压方便地形成。
第一接触件510设有一个具有选定宽度的基座512和一个接触接合部分516，该接触接合部分516通过将基座512的底部或根部部分514折叠大约180度得到。接触接合部分516具有一从根部514轻微弯曲的表面，由于根部514的弹性形变，该表面可提供一定的弹簧功能。
基座512和接触接合部分516插入位于底部部分430(图4(d))的侧面444上的槽446。这样，基座512位于底部部分430的凹槽436中。接触接合部分516位于支撑件432和434稍微向上的位置并且与PTC热敏电阻的电极表面450弹性接合，从而形成电连接。
随着第一接触件/接头件500的安装，PTC壳体400装纳于外壳200内。这时，延伸部分520沿图1所示的PTC壳体400的侧面444延伸，并由弯曲部分522沿直角方向弯曲，第一弹簧连接部分530装纳于凹槽246中，凹槽246位于外壳200的空间S2里形成的凹槽的隔开的间隔壁之间。第一和第二外部接头540和550分别装纳于空间S2的凹槽244和248中。
第一弹簧连接部分530具有第一平板532和第二平板534，第一平板532与弯曲部分522连接，通过将第一平板532折叠大约180度以形成大体U形的结构，使得第二平板534与第一平板532相面对，第二平板534也与弯曲部分522连接。
在第一和第二平板532和534之间设置一缺口，第一和第二平板之间的距离随弯曲部分的弹性形变而变化。第一和第二平板532和534最好以从底部向顶部倾斜的方式形成。
第一和第二平板532和534具有第一和第二弯曲部分536和538，该第一和第二弯曲部分536和538所处的位置使它们互相面对并形成一大致圆形孔。该孔与凹槽246内的通孔252成一直线，平板532、534稍微偏压凹槽246的间隔壁。
由于第一和第二平板532和534是稍微倾斜的，第一和第二弯曲部分536和538形成的孔的形状要么是锥形要么是碗形。当接线柱从通孔252中插入时，接线柱弹性固定在第一和第二弯曲部分536和538之间，并停止在某一插入点上。
第一外部接头540具有与弯曲部分522连接的基座部分542和从基座部分542延伸的接头544。基座部分542装纳于空间S2的凹槽248中，接头544从中沿垂直方向延伸。当盖300置于外壳200上时，接头544装纳于盖300的槽状开口344中并从盖300的表面伸出。
第二接头550具有与弯曲部分522连接的基座部分552和从基座部分552延伸的接头554。基座部分552装纳于空间S2的凹槽244中，接头554从中沿垂直方向突出。当盖300置于外壳200上时，接头554装纳于盖300的槽状开口342中并从盖300的表面伸出。
图7所示为第二接触件/接头件。第二接触件/接头件560由各合适的导电弹簧金属例如铍铜合金或者不锈钢制成，并且与PTC热敏电阻的其它电极表面460弹性地电连接。第二接触件/接头件560具有第二接触件570，延伸部分572，第二弹簧连接部分580和第三外部接头590，其中，延伸部分572从第二接触件570沿垂直方向延伸，第二弹簧连接部分580与延伸部分572连接，第三外部接头590与延伸部分572连接。
第二接触件570具有选定的宽度并沿水平方向延伸。该宽度与PTC壳体400的主表面410上形成的缺口442的宽度大致相等。第二弹簧连接部分580，与延伸部分572连接，基本上具有与第一弹簧连接部分530相同的结构，并包括具有U形结构的第一和第二平板582和584。第一和第二弯曲部分586、588分别位于第一和第二平板上。第二弹簧连接部分580装纳于外壳200的空间S2的凹槽中，与凹槽的间隔壁一起稍微偏斜，第一和第二弯曲部分586和588形成的孔与通孔250对齐。
第三外部接头590与第一和第二外部接头540、550形成的方式基本上相同，其具有与延伸部分572连接的基座部分592和与基座部分592连接的接头594。基座部分592装纳于空间S2的凹槽240中，且当盖300置于外壳200上时，接头部分594装纳于盖300的开口340中并从其表面突出。
接下来，将解释关于装配电机起动继电器100的方法。首先，把接触件/接头件500安装在PTC壳体400内。由于第一接触件510插入PTC热敏电阻外壳侧面444上的槽446中，其被定位并固定在底部部分430上。
接下来，随着如图1所示的第一接触件/接头件的安装，PTC壳体400装纳于外壳200中。PTC壳体装纳于外壳200的空间S1中，弹簧连接部分530装纳于空间S2中。
接下来，PTC热敏电阻插入PTC壳体400的座部420中。PTC热敏电阻从PTC壳体400的主表面410上的长方形开口424朝着圆形开口422成一角度。然后，由于第一接触件/接头件500的接触接合部分516在支撑件432和434上向外突出，PTC热敏电阻的第一电极表面450与接触接合部分516弹性接合，结果第二电极表面460就与弧形凸缘440相接触。这样，PTC热敏电阻就被锁定在PTC壳体400的空腔438中。
接下来，第二接触件/接头件560安装到PTC壳体400上。如前面所述，第二接触件/接头件560的第二接触件570被定位，以便其能通过PTC壳体400的主表面上的缺口442延伸，另外，第二弹簧连接部分580和第三外部接头590装纳于外壳200的凹槽242和240中。
接下来，过载保护装置600安装到外壳200的空间S3一侧。这样，金属接头630定位于外壳侧壁210上的开口210c中。
接下来，外壳200的钩220、222和224分别插入盖300的开口320、324和322中，这样盖就安装到外壳200上了。盖300已安装完，第二接触件/接头件560的第二接触件570被盖所偏置，结果PTC将呈现出一种被弹性固定在第一和第二接触件/接头件500和560之间的状态。图8所示是从上面看被组装的电机起动继电器100。
根据本实施例，不使用工具就可以容易地安装具有PTC热敏电阻的电机起动继电器。通过使保护装置600的安装成为可能，而且，整个安装可以变得紧凑。由于PTC热敏电阻水平地布置在PTC壳体400和外壳200中，可以充分地减小电机起动继电器的高度，而且与传统的继电器相比制得更薄。关于保护装置600的安装，其可以在安装盖300之前的任何时间进行安装。
接下来，将阐述按照本实施例制造的电机起动继电器的运行和故障保护装置。前面已经利用传统电路为例子进行了说明，电机起动继电器100从外面安装到位于例如密封电动压缩机上部(或上表面)的接线柱上。起动绕组的销插入外壳200的通孔250中，并由第二接触件/接头件560的第二弹簧连接部分580固定。主绕组的销插入通孔252中，并由第一接触件/接头件500的第一弹簧连接部分530固定。另外，公共接头的销插入在盖300的窗口332里露出的金属接头630中。
图9(a)-9(d)用于说明PTC壳体400提供的故障保护装置。图9(a)和9(b)所示是固定在PTC热敏电阻外壳内的PTC热敏电阻的正常状态，图9(c)和9(d)所示是PTC热敏电阻损坏的状态。PTC热敏电阻的一个电极表面450被第一接触件/接头件500的第一接触件510产生的力F1挤压，另一个电极表面460被第二接触件/接头件560的第二接触件570产生的力F2挤压。
第一接触件510在PTC热敏电阻的上半部分与PTC热敏电阻相接合，同时第二接触件570在轴向相反的PTC热敏电阻的下半部分与PTC热敏电阻相接合，结果就使得力F1和F2可以互相偏离开。通过力F1和F2给PTC热敏电阻施加旋转力矩。该旋转力矩由与PTC热敏电阻的上部接合的作为转轴的凸缘支撑。
如果PTC热敏电阻破碎，如图9(d)所示，开口部分422中PTC热敏电阻上半部分的热敏电阻部分PTC1被第一接触件510施加的力F1驱动而以凸缘440为转轴沿顺时针方向旋转，断开的一端接触到盖300的内壁，并在座部内部保持为这种状态。
同时，如图9(d)所示，开口部分424中PTC热敏电阻下半部分的热敏电阻部分PTC2从空腔438中被第二接触件570的力F2推出PTC壳体，热敏电阻部分PTC2沿远离上半部热敏电阻部分PTC1的方向移动。这样一来，可以有效地防止由于在断开的热敏电阻部分PTC1和PTC2之间的火花或熔化沉积所产生的任何可能的短路，从而实现当PTC热敏电阻断开时的故障保护。
可以在支撑434上形成一倒角434a，这样当PTC热敏电阻发生破裂时就有助于其断开。这样一来，损坏的PTC热敏电阻可以被倒角部分434a容易地断开并且容易地被从空腔438中引导出。
当在密封型电动压缩机的外壳顶部设置接线柱时，电机起动继电器100沿大致水平的方向布置。因此，由于热敏电阻部分PTC2自身的重力和第二接触件570施加的力F2的作用，已断开的下半部分的热敏电阻部分PTC2可以容易地从PTC壳体的空腔438中掉出。
图10所示是当使用电机起动继电器时的典型的电路接线的例子。图10(a)所示是RSIR接线方式，该接线方式中不包括与PTC热敏电阻并联连接的电容。图10(b)和10(c)所示是RICR和RSCR+L的接线方式的例子，其中电容器与PTC热敏电阻并联连接。电容器的连接可以通过使用从盖300中伸出的外部接头540、550和590来实现。
对于按照如前述的日本专利JP2,891,179制造的继电器来说，PTC元件沿与各弹簧接触件之间的电极表面平行的方向插入，各弹簧接触件在自由或未偏压状态阻止该插入。然而对于按照本发明制造的继电器来说，圆盘形PTC热敏电阻成一角度地进入开口部分422中，并装纳于将PTC热敏电阻保持在一定位置的凸缘440下方，与此同时，将第二接触件/接头件560和盖300组装起来。这样，不需要使用任何特别的工具，使得通过减少安装步骤的数量来降低成本成为可能。
另外，由于PTC水平布置于PTC壳体内，继电器的结构可以制成为薄的。现有技术的继电器在两个位置处有支点且在两个位置上有施力点。然而，本发明的继电器在一个位置处有支点且在两个位置上有施力点，从而通过较少数量的接触点实现故障保护。
另外，利用热敏电阻部分PTC1的重力和弹簧力将断开的部分隔开一段延长的距离，会使断开电流通路的可靠性得以提高。
由于将PTC固定于PTC壳体内，PTC壳体由耐热性树脂制成，而且由于PTC热敏电阻不与外壳直接接触，因此外壳的材料可以有较宽的选择范围，这样以来使用廉价的材料制造继电器就成为可能，从而降低了制造成本。
由于第一和第二接触件/接头件500和560可以无焊接地整体形成，使得降低制造成本成为可能。
由于在电机起动继电器中将PTC热敏电阻以水平状态安装到接线柱上，与处于垂直位置的PTC相比，热敏电阻可以更有效地吸收电动压缩机的热量。因此，在正常运行时，减少PTC消耗的电能成为可能。
尽管在此已详细阐述了本发明的优选实施例，但可以理解的是，在不脱离本发明实质或附加的权利要求的范围内，可以对本发明进行各种改进。例如，可以不给按照本发明制造的电机起动继电器提供安装在相同外壳上的过载保护装置，使其只具有起动电机的功能。而且，按照本发明制造的电机起动继电器不仅可以应用在单相交流电机上，还可以应用在各种其它电机上。
权利要求
1.一种电机起动继电器，包括由电绝缘材料形成的外壳，该外壳具有底壁和侧壁，侧壁从底壁向上延伸形成一空腔，侧壁上的盖用于封闭该空腔，一大致圆盘形的电阻率为正温度系数(PTC)的热敏电阻，该热敏电阻具有相对的大致平坦的表面，每个相对的表面上有一电极层，由耐热性电绝缘材料形成的PTC壳体，该PTC壳体装纳于外壳中，该PTC壳体具有一顶部表面和一底部部分，位于顶部表面的PTC热敏电阻的装纳开口的结构形状，可以装纳PTC热敏电阻，所述开口具有第一和第二部分，该开口的第一部分与PTC壳体的底部部分对齐，第二部分完全穿过PTC壳体而延伸，PTC热敏电阻装纳于该开口中，使PTC热敏电阻的表面与PTC壳体的顶部表面大体平行，一凸缘从顶部表面延伸到该开口的第一部分里并覆盖住圆盘形PTC热敏电阻的外周部分，第一接头件/接触件安装在外壳内并具有位于PTC热敏电阻下方的第一弹簧接触件，该第一弹簧接触件与一个电极层接合，并且一第二接头件/接触件安装在外壳内并具有位于PTC热敏电阻上方的第二弹簧接触件，该第二弹簧接触件与另一个电极层在接合位置处相接合，具有各自电极层的该接合位置与带有各自电极层的第一弹簧接触件的接合位置相偏离，第二弹簧接触件置于该开口的第二部分中，因此该开口的第二部分中的PTC热敏电阻的断开部分将被第二弹簧接触件的弹性力从PTC壳体中弹出。
2.如权利要求1所述的电机起动继电器，其中，每个接头件/接触件具有一个由一对整体连接的腿部形成的大致U形的弹簧连接部分，和弹簧连接凹槽一起形成的外壳底壁具有间隔部分，相面对的壁和弹簧连接部分装纳于所述各弹簧连接凹槽中，每时腿部偏压各凹槽相面对的壁。
3.如权利要求2所述的电机起动继电器，其中，接线柱装纳孔形成在外壳的底壁上，与各个弹簧连接凹槽和每对腿部相面对的表面对齐，使得插入接线柱装纳孔的销可由各弹簧连接部分的成对腿部夹紧。
4.如权利要求1所述的电机起动继电器，其中，第一弹簧接触件装纳于PTC壳体底部部分的表面上，并包括偏压各电极层大致中央位置的部分。
5.如权利要求1所述的电机起动继电器，其中，第二弹簧接触件偏压各电极层的外周部分，所述电极层沿直径方向设置在与被凸缘盖住的PTC热敏电阻的部分相对的位置上。
6.如权利要求1所述的电机起动继电器，其中，PTC壳体底部部分包括表面部分，该表面部分位于PTC壳体顶部表面下方选定距离的位置，该表面部分可限制开口中PTC热敏电阻的插入深度。
7.如权利要求3所述的电机起动继电器，还包括一个具有一主绕组、一起动绕组的电机；一个包含该电机的压缩机外壳；多个穿过该外壳而延伸以提供与该电机的电接口的接线柱；被弹簧连接部分每对腿部的各个相面对表面固定的接线柱，外壳底壁和PTC热敏电阻的电极层与各接线柱处的外壳大体平行。
8.如权利要求1所述的电机起动继电器，其中，外壳的侧壁形成一开口，盖上形成一窗口，还进一步包括一电机保护装置和片状接口，该电机保护装置具有沿保护装置壁设置的接线柱装纳接口，该片状接口从该电机保护装置向上延伸，该电机保护装置装纳于外壳的侧壁上，并带有置于侧壁上的开口中的接线柱装纳接口，该盖与位于电机保护装置之上的侧壁一起形成，该片状接口与窗口对齐。
9.一种电机起动继电器，包括圆盘状的电阻率为正温度系数(PTC)的热敏电阻，该热敏电阻具有相对的各表面、在所述一个表面上的第一电极层、及在所述另一个表面上的第二电极层；一PTC壳体；第一和第二弹簧接头件/接触件；具有一空腔的外壳；和一盖，所述PTC壳体由耐热性塑料制成并具有固定PTC热敏电阻的座部，所述PTC壳体具有穿过壳体并与座部的至少一部分对齐的开口，所述第一和第二弹簧接头件/接触件具有分别受偏压与处于PTC壳体内的PTC热敏电阻的第一和第二电极层电接合的第一和第二接触件，所述PTC壳体装纳于空腔的一部分中，剩余的空间与PTC壳体的开口相连，所述盖置于外壳上用以封闭所述空腔，第一接触件与第一电极层接合的位置跟第二接触件与第二电极层接合的位置互相偏离，第二接触件所处的位置使其与穿过PTC壳体的开口对齐，并大致对着所述空腔的敞开空间，PTC热敏电阻置于该空间中。
10.如权利要求9所述的电机起动继电器，其中，所述外壳具有一底壁，所述PTC壳体包括一个用于使该PTC热敏电阻大致保持水平并使该PTC热敏电阻的各相对表面大致与该外壳的底面平行的底部部分；一个形成于该外壳的底壁中的第一弹簧连接凹槽；具有装纳于第一弹簧连接凹槽内的弹簧连接部分的第一接头件；和位于与PTC壳体的底部部分邻接的位置的空的空间。
11.如权利要求9所述的电机起动继电器，其中，PTC壳体的开口形成于顶部表面，该开口显露出PTC热敏电阻的第二电极层，第二接触件形成有一个与之相连的臂，PTC壳体的顶部表面形成一槽用于装纳所述臂并且定位所述第二接触件。
12.如权利要求9所述的电机起动继电器，其中，第一接触件与第一电极层的大致中央位置压紧接合，第二接触件与PTC热敏电阻的第二电极层外周部分压紧接合。
13.如权利要求9所述的电机起动继电器，其中还包括位于PTC壳体顶部表面的凸缘，该凸缘延伸到覆盖PTC热敏电阻的外周部分的开口中，当PTC热敏电阻与第一和第二接触件接合时，该凸缘限制PTC热敏电阻向外的移动。
14.如权利要求9所述的电机起动继电器，其中，盖与接头装纳孔一起形成，并且第一和第二接头件/接触件与穿过该盖中各接头装纳孔而伸出的接头一起形成。
全文摘要
一种电机起动继电器(100)，包括正温度PTC热敏电阻，由耐热性树脂制成并用于水平地装纳PTC热敏电阻的PTC壳体400，第一和第二接触件/接头件(500，560)，装纳PTC壳体(400)的外壳(200)和连接到外壳(200)上的盖(300)，所述第一和第二接触件/接头件(500，560)的每个都具有与PTC壳体(400)内PTC热敏电阻的各个电极表面电接合的接触件。图9表示本发明的故障保护装置。当PTC热敏电阻发生断裂时，热敏电阻部分PTC1被弹簧接触件(510)的力F1推动而旋转，热敏电阻部分PTC2被弹簧接触件(570)朝相反方向推而通过PTC壳体(400)的开口掉出来。
文档编号H02K11/00GK1607719SQ200410095118
公开日2005年4月20日 申请日期2004年8月26日 优先权日2003年8月26日
发明者小泽幸一 申请人:得州仪器公司