[发明专利]双金属控制器

说明书

本发明涉及一种双金属控制器，该双金属控制器包括一个开关装置以及至少一个双金属装置，该双金属装置是或者可以是被有源连接到该开关装置上，其方式为允许依赖于温度而开关该开关装置。

从现有技术中已知这类双金属控制器。

双金属或热双金属是这样一种金属元件，该金属元件包括两个不同的材料层，这两个层是通过一种材料粘合剂或形状配合而彼此连接的。当温度改变时形状的改变是特征性的。这种形状上的改变表现为该双金属的弯曲。这是由所使用的金属的热膨胀系数不同引起的。如果一种金属的膨胀超过所配属的另一种金属，则多个金属层的组合存在弯曲。这两种金属通常通过辊压、并且特别是冷焊、或者通过机械连接装置（例如铆钉）而彼此连接。

此类双金属的一个已知应用领域是依赖于温度的开关，这些双金属在此被使用为使得当温度改变并且发生伴随的弯曲时这些双金属就致动一个开关装置。

例如DE 894469示出了此类双金属控制器或开关，其中双金属是通过一端被附接至一个基本结构上并且通过一个自由端被有源连接至一个开关装置上。这种开关装置由两个开关元件组成，这两个开关元件可以通过止动板而相对于彼此进行设定。当该双金属控制器存在变形时，这导致了该两个开关元件的触头的闭合，即，一个开关操作，通过该开关操作可以致动一个配属的电器等。

DE 889,782示出了一种类似的双金属控制器，其中该双金属同样是通过一端被附接在一个基本结构上并且通过另一个自由端被有源地连接至一个开关装置上。在此，通过该双金属在该自由端处的弯曲所触发的开关操作也可以通过一个合适的设定装置来设定。

从现有技术中已知的这些双金属控制器在开关温度方面通常不能被足够精确地设定。这在非常小的双金属控制器的情况下尤其明显。

因此本发明的目的是提供一种在开篇提到的类型的双金属控制器，该双金属控制器确保了可以被准确设定的开关行为和/或小的滞后作用，尤其还具有小的构造。

此目的是通过专利权利要求1所述的双金属控制器来实现的。

具体而言，此目的是通过这样一种双金属控制器实现的，该双金属控制器包括一个开关装置和至少一个双金属装置，该双金属装置是或者可以是被有源连接到该开关装置上，其方式为允许依赖于温度而开关该开关装置，该双金属装置具有至少一个第一双金属元件以及至少一个弧形的第二双金属元件，这两个元件是在一个接触区域处彼此相连接的并且在该接触区域处被形成的方式是使得该第一双金属元件的热膨胀系数从其下侧向上侧减小并且该弧形的第二双金属元件的热膨胀系数从其下侧向其上侧增大，或者反之亦然。

此类安排包括至少两个双金属元件，这两个元件是彼此相连接的并且被形成为使得它们在接触区域中具有的热膨胀系数的相反的逐渐变化（Verlauf），该安排得到了这样一种双金属装置，该双金属装置与现有技术中已知的这些双金属装置相比，当环境温度改变时具有更大的开关移动。

优选地，至少该第一双金属元件以及至少该弧形的第二双金属元件在各自的情况下是由至少两个具有不同热膨胀系数的元件层构造成的，该第一双金属元件的层结构与该弧形的第二双金属元件的层结构在热膨胀系数方面相反地逐渐变化。

一个关键点是根据本发明的双金属控制器的双金属装置由至少两个双金属元件组成，确切地说是至少一个第一双金属元件以及至少一个第二弧形的双金属元件，这两个双金属元件均是多层元件并且用于每个双金属元件的这些层元件具有不同的热膨胀系数而使得对应的双金属元件依赖于环境温度发生变形。根据本发明，这两个双金属元件在这种情况下在一个接触区域处彼此连接，使得该第一双金属元件的层结构与该弧形的第二双金属元件的层结构在热膨胀系数方面相反地逐渐变化。

在本发明的范围内，该层结构的这种“相反的安排”应被理解为是指这样的安排：其中从具有低热膨胀系数的层到具有高热膨胀系数的层来考虑，该第一双金属元件的层结构与该第二弧形的双金属元件在热膨胀系数而言方面相反地逐渐变化。因此，例如，包括一个具有高热膨胀系数的下层以及一个具有低热膨胀系数的上层的一个双金属元件，或非常普遍地，具有从下侧向其上侧减小的热膨胀系数的一个双金属元件，以及一个具有低热膨胀系数的下层以及一个具有较高热膨胀系数的上层，或一个其热膨胀系数从下侧向上侧增大的一个双金属元件，在该接触区域中彼此汇合。为此，其中的第一双金属元件，尤其在层的数量或所使用的材料或材料厚度方面，具有不同于该第二弧形的双金属元件的层结构的这种双金属装置也是位于本发明的范围内，只要提供了“相反的层结构”（特别是在该接触区域中）。