Ptc加热元件、有ptc加热元件的电加热装置和制造ptc加热元件的方法

文档序号:956938 发布日期:2020-10-30 浏览:15次 >En<

阅读说明:本技术 Ptc加热元件、有ptc加热元件的电加热装置和制造ptc加热元件的方法 (PTC heating element, electric heating device having PTC heating element, and method for manufacturing PTC heating element ) 是由 库尔特·瓦尔茨 迈克尔·尼德雷尔 鲁迪格·弗赖塔格 于 2020-04-23 设计创作,主要内容包括:本发明涉及用于电加热装置的PTC加热元件(22),具有这种PTC加热元件(22)的电加热装置以及生产PTC加热元件(22)的方法。PTC加热元件(22)具有连接至少一个PTC元件(30)的壳体(72)、电连接到PTC元件(30)的导体路径(38)和绝缘层(34),该绝缘层以热传导的方式整体抵靠在PTC元件(30)上,并PTC加热元件(22)具有在其自身上突出的接触条(42),该接触条与导体路径(38)导电连接,以便以不同的极性为PTC元件(30)通电。为了提高从PTC元件的散热,本发明提出了限定插座空间(78),所述插座空间(78)在截面图中由覆盖所述PTC元件(30)的两个相对设置的内表面(88)和凹室限定,所述凹室邻接内表面(88)并形成壳体(72)的纵向边缘(88)。(The invention relates to a PTC heating element (22) for an electrical heating device, an electrical heating device having such a PTC heating element (22) and a method for producing a PTC heating element (22). The PTC heating element (22) has a housing (72) which is connected to at least one PTC element (30), a conductor path (38) which is electrically connected to the PTC element (30), and an insulating layer (34) which rests integrally on the PTC element (30) in a thermally conductive manner, and the PTC heating element (22) has a contact strip (42) which projects on its own and is connected electrically conductively to the conductor path (38) in order to energize the PTC element (30) with different polarities. In order to increase the heat dissipation from the PTC element, the invention proposes to define a receptacle space (78), said receptacle space (78) being defined in a cross-sectional view by two oppositely disposed inner surfaces (88) covering the PTC element (30) and by a recess which adjoins the inner surfaces (88) and forms a longitudinal edge (88) of the housing (72).)

PTC加热元件、有PTC加热元件的电加热装置和制造PTC加热元 件的方法

技术领域

本发明涉及一种用于电加热装置的PTC加热元件。根据本发明的PTC加热元件具有:壳体,所述壳体连接至少一个PTC元件;电连接至PTC元件的导体路径;以及绝缘层,所述绝缘层以热传导的方式整体地抵靠在PTC元件上,并且PTC加热元件具有在自身上突出的接触条,接触条导电地连接到导体路径以用不同的极性为PTC元件通电。

背景技术

例如从EP2190256A1中已知这种PTC加热元件。该PTC加热元件具有框架,该框架包括贯穿框架的框架开口,在每个框架开口中容纳至少一个PTC元件,该PTC元件在两侧均设有形成导体路径的接触板。绝缘层抵靠在与PTC元件相反的一侧。这些元件用粘合剂包覆成型,从而将PTC元件的传导电力电流的部件与PTC加热元件的外侧密封隔离。

EP2724086B1公开了一种类似的细长的PTC加热元件,其中,前面提到的形成加热单元的部件被容纳在扁平管中,形成加热单元的部件即PTC元件、和成接触板形式的抵靠在PTC元件的两侧上的导体路径、和设置在它们之间的绝缘层。

PTC加热元件的这两个先前已知的方案具有以下缺点:管需要在一侧上封闭,由此PTC加热元件的长度增加超过所需的长度。这种形成为矩形、圆形或椭圆形管的壳体通常在端部处通过激光或电子焊接封闭。此附加过程使PTC元件的生产更加昂贵。

此外,先前从EP2190256A1中已知的解决方案需要多个部件,以将PTC元件和导电导体路径与环境密封隔离。各个部件之间的相位边界处可能会出现泄漏,这危及电气安全。

从EP2428746A1已知的解决方案也是如此,其中PTC元件被容纳在一件管状的金属片材中,该件管状的金属片材由在侧面处封闭的金属片材轮廓形成。针对此种情况所提议的在PTC加热元件的横截面中是自由的金属片材的端部的提出的焊道也不能保证必要的密封。

本申请人在DE102017209990A1中提出了一种上述类型的PTC加热元件,其中,导电部件被布置并密封在陶瓷壳中。同样在这里,在两个壳元件之间的连接处可能会出现泄漏。先前已知的PTC加热元件的生产也相对复杂。

这同样适用于先前从EP3334242A1中已知的解决方案,其中,PTC元件和作为导体路径导电地抵靠PTC元件的接触板连同设置在外侧的绝缘层一起用塑料框架包覆成型,从而留下暴露的绝缘部。除了复杂的生产之外,该解决方案还具有以下缺点:待加热的介质可以到达框架和绝缘层的表面之间的导电部件。壳体中的导电部件的完全密封要求特别精确的过程控制和对制成的PTC加热元件的检查。

发明内容

本发明的目的是,提出一种上述类型的PTC加热元件,该PTC加热元件可以廉价地生产并且允许由PTC元件产生的热的良好的热传递。

为了满足该目的,本发明提出了一种壳体,该壳体形成插座空间,该插座空间适于容纳PTC元件、导体路径和绝缘层。该插座空间由壳体,优选地,深冲压部件,形成,其中,在深冲压的情况下的变形处理之后,深冲压部件已经在下侧封闭。所述壳体或深冲压部件分别具有罐形构造,该罐形构造在下侧封闭并且仅在一侧敞开。在该侧上,接触条在壳体上突出,以便可以在该侧上电连接PTC元件。

就本发明关于深冲压的描述,这也应同义地理解为挤压。壳体由金属片材优选地通过变形形成。优选地,模具和冲压机共同作用,其中冲压机通过穿透金属片材材料以向前推动金属片材材料。金属片材材料从模具中转移出来,并跟随冲压机的运动。最后,获得罐形部件,该罐形部件在下侧是封闭的。该部件由金属片材组成,因此,限定容纳空间的壁由具有良好导热率的材料制成。金属片材可以是例如铜金属片材或铝金属片材。外壳优选地由在一侧上闭合的圆筒形轮廓形成,该圆筒形轮廓最初被制成为连续材料。壳体优选地由A199.5或具有低Si含量的铝制成,其中低Si含量不应超过5%的重量。

根据本发明,插座空间在横截面图中由两个相对设置的平坦内表面和室限定,该内表面规则地彼此平行地对齐并且覆盖邻接内表面的PTC元件。这些室在外侧由壳体的沿PTC元件的高度方向延伸的纵向外边缘限定。在这些纵向外边缘与平坦的内表面之间设置有变形部段,这些变形部段能够在朝向插座空间的方向上塑性变形。变形部段能够相对于内表面和优选地相对于纵向边缘塑性变形。然后变形部段能够相对于内表面和优选地相对于纵向边缘塑性变形。变形部段通常直接邻接内表面。在横截面图中,变形部段位于插座空间的边缘区域处并且因此位于壳体的边缘区域处,但是位于纵向外边缘内。由于塑性变形,内表面在弹性预应力作用下在绝缘层和导体路径***的情况下抵靠到PTC元件上。

室优选地在外侧是凹形的,例如形成为多边形、椭圆形或圆弧形,并且具有大于内表面之间的距离的直径。该要求适用于成品以及变形前的壳体,其中,内表面最初会留下自由空间,以便***绝缘层,PTC元件与导体路径一起朝彼此移动以使它们在预应力下抵靠绝缘层的外表面。插座空间中的一个或多个PTC元件被内表面覆盖。然后,壳体的内表面覆盖PTC元件的主侧面,并且优选地仅可以在主侧面上稍微突出。插座空间的特殊构造有利于内表面弹性抵靠绝缘层的外表面。

因为利用根据本发明的方法,所以即通过仅作用在壳体的纵向边缘上的变形力,使变形发生在室的区域中。然而,直径不必仅被理解为室的内部尺寸,该室的横截面具有弧形的形状。室也可以具有其他构造。室可以具有椭圆形或多边形的横截面形状。最重要的是,室在内表面之间的间距的方向上的尺寸应大于该距离,并且室的外表面或变形部段分别在壳体的外表面上突出,壳体以其内表面靠在绝缘层上,因为作用在壳体的边缘区域上的变形工具在壳体的外表面处接合,并使内表面以一定的预应力抵靠在绝缘层上。

绝缘层优选包括弹性体或硅树脂层。绝缘层的厚度应为十分之几毫米。例如,1/10至3/10毫米。绝缘层应具有一定的阻尼特性,以补偿在按压外壳时产生的局部应力,从而使PTC元件不会断裂。绝缘层可以是陶瓷板,尤其是Al2O3板,优选作为与上述塑料层和必要时粘合层组合的另一层。

优选地,壳体包括至少一个加强件,该至少一个加强件优选地由深冲压部件形成并且以预应力的方式保持PTC元件、导体路径和绝缘层中的至少两个在壳体中彼此抵靠。PTC元件、导体路径和设置在外侧的绝缘层通常作为平行层被容纳在插座空间中。绝缘层可以例如通过在薄膜上折叠来一体形成,该薄膜通过底部折叠的方式将两个绝缘层彼此连接。目前,底部被理解为PTC元件的靠近深冲压部件的封闭端部设置的区域。封闭端部通常是在深冲压工艺中位于冲压机前方的运动方向上的端部。

壳体的加强件优选设置在纵向外边缘的区域中和/或内表面的区域中。相反,其中发生塑性变形的变形部段被形成为强度较小的。可以通过使壁成形和/或加厚壁来形成加强件。前述球形构造是壳体的在纵向外边缘的区域中的一种类型的加强件。

可以通过由深冲压产生的加强肋部或壳体的相对设置的主侧壁的球形构造或这些壁的多个部分形成壳体上的加强件。这种球形构造在壳体的外侧上是明显的,而相应的内表面是平面平行的并且抵靠绝缘层。在球形的情况下,内表面是平坦的并且平行于PTC元件的主侧面延伸,而壳体的与主侧面相反设置的外侧形成为凸形。因此,在横截面图中,壳体在内表面的中心处比在内表面的边缘处具有更大的厚度。

在横截面图中,壳体的最大壁厚与最小壁厚之比应在3/1与5/1之间。最小壁厚应该优选地不超过1mm。

在任何情况下,本发明都提出借助于由壳体传递的预应力来改善或保证PTC元件、导体路径和绝缘层的紧密邻接,这对于良好的散热是优选的。当然,前面提到的部件可以首先作为预组件的一部分黏附地结合在一起。PTC元件和导体路径之间的黏附结合通常在此在压力下固化,以便使这些层彼此尽可能紧密地靠在一起,直到粘合剂固化为止。这同样适用于绝缘层。然后,通过预应力当然可以实现,使壳体在预应力下在外侧靠在绝缘层上,其中,即使利用现有的粘合剂,在相位边界处预应力也可以被传递至导体路径和/或PTC元件。

导体路径可以电接触并连接到PTC元件的主侧面。导体路径可以是端对端的金属片材。导体路径也可以由被通孔穿透的金属结构形成,例如金属网、拉伸金属或金属织物。导体路径可以全部或部分地导电地抵靠在PTC元件的侧面上。在这种情况下,PTC元件的主侧面通常几乎没有或根本没有设置导体路径。这样就不必通过导体路径进行经由主侧面的散热。

通常将PTC元件的主侧面理解为PTC元件的最大表面。PTC元件通常为长方体或板状。围绕主侧面延伸的边缘通常具有小于PTC元件的长度或相应宽度的十分之一的高度,其中宽度和长度限定了主侧面。

根据本发明的一个优选的改进方案,根据本发明的PTC加热元件具有接地条,该接地条电连接至壳体。该接地条可以在平行于接触条的延伸方向的方向上从壳体突出。接地条用于将壳体电连接到接地端子。此外,壳体可包括与接触条相反设置的保持肋部。在壳体由深冲压部件形成的情况下,该保持肋部通常通过深冲压形成。因此,在深冲压之后,壳体不需要任何后处理即可形成相应的保持肋部。通常提供保持肋部以将壳体定位在加热壳体中,为此目的,加热壳体在其弓形部上包括形成为适于容纳保持肋部的插座,这作为PTC加热元件的另一示例在EP3334242A1中基本上是公知的。只要加热壳体具有导电特性或至少形成导电基部,就可以经由保持肋部建立根据本发明的PTC加热元件的金属片材壳体的电连接。PTC加热元件及其壳体然后通过加热壳体的基部接地。

根据本发明的一个优选的进一步改进方案,根据本发明的PTC加热元件包括由弹性软塑料材料制成的密封元件,该密封元件密封壳体的开口,其中接触条在该开口处突出。该密封件通常形成为迷宫式密封件。该密封元件例如由诸如硅树脂或TPE的弹性软塑料材料构成。

壳体通常形成套环,该套环在周向上被密封元件的迷宫式密封件包围。该套环导致密封件的区域的一定程度的加强,从而可以将密封元件以良好的按压力***加热壳体的凹插头接触保持固定器中,该加热壳体提供用于PTC元件的电连接的连接腔和循环腔,该连接腔和循环腔通过加热壳体的分隔壁以流体密封的方式彼此隔开。这导致在凹插头元件保持固定器的区域中具有良好的密封性。此外,PTC加热元件可以通过插头接触件定位在分隔壁中并且至少暂时地保持在分隔壁中以用于安装目的。

关于公差补偿以及为了改善凹插头接触保持固定器内的密封,根据本发明的一种优选的实施方式提出,密封元件在接触条的纵向延伸方向上在壳体上突出。当将密封元件***到加热壳体的凹插头元件保持固定器中时,密封元件可以相应地在***方向上被压缩,从而密封元件在凹插头元件保持固定器中膨胀并尽可能地完全填充凹插头元件保持固定器,这提高泄露密封性。

根据本发明的另一优选方案的壳体包括保持边缘,该保持边缘尤其用于抵靠密封元件的这种压缩运动。密封元件抵靠该保持边缘。在壳体被深冲压时,保持边缘通常由深冲压部件本身形成,并且因此金属片材材料的变形的结果通常地形成。

PCT加热元件优选具有由电绝缘材料制成的通道部段,该通道部段以插头的方式***到深冲压部件的被接触条穿透的自由端部中,并形成用于接触条的穿过通道。该通道部段在接触条延伸超出壳体的区域中为接触条提供侧向引导。另外,通道部段防止了接触条和由金属片材形成的壳体之间的直接电接触,使得不会损害导电壳体的绝缘。通道部段优选地与至少部分地、通常完全地围绕PTC元件的框架一体地形成。框架通常形成用于至少一个PTC元件的插座开口,并且由完全围绕PTC元件的框架拉杆形成,该框架拉杆通常作为细腹板布置在PTC元件与深冲压部件的内壁之间。

通道部段可以与前面提到的框架一体地形成并且形成用于引导接触条的半壳,其中,在放置通道部段盖以完成通道部段之后,以绝缘的方式引导、保持和容纳接触条。框架与通道部段盖之间的连接通常通过铆合销来建立,所述销穿过凹进在接触条中的孔,从而也预定位接触条和连接到其上的导体路径。导体路径优选地由金属片材形成为接触板。导体路径通常在其下端部处包括刚性配合元件,该刚性配合元件由金属片材材料通过冲压和弯曲形成并且与由框架,特别是由框架的横向拉杆构件形成的插座接合。因此,可以通过框架来产生预组装部件的组件,预组装部件的组件将框架、通道部段以及两个接触板和设置在其间的一个或多个PTC元件接合在一起以形成单元或整体。那里的通道部段由设置在框架侧的通道部段和通道部段盖组成。

根据其独立权利要求,本发明提出了一种电加热装置,该电加热装置具有布置在循环腔中的至少一个上述类型的PTC元件,其中,从壳体突出的接触条穿过分隔壁进入到加热壳体的连接腔中,在连接腔中,接触条连接到电流源,以用于以不同的极性为PTC元件通电。加热壳体的分隔壁形成凹插头接触保持固定器,至少出于组装目的,PTC元件通常以密封的方式,优选通过以摩擦接合的方式保持的密封元件,被***凹插头接触保持固定器中。

本发明以其另外的独立方面提出了一种用于制造上述类型的PTC加热元件的方法。在该方法中,PTC元件、导体路径和绝缘层通过由壳体形成的开口被引入到壳体的容纳腔中。壳体优选地先前形成为深冲压部件。冲压机向前驱动金属片材材料的方向对应于将前述元件引入到插座空间中的方向。通过深冲压,仅形成通向插座空间中的一个开口。由于仅在该侧上设置了变形的金属片材,因此深冲压部件相对于开口封闭。

在另一方法步骤中,仅通过作用在壳体的边缘区域上的周向力使壳体最终变形,从而使壳体的相对设置的内表面抵靠引入到插座空间中的部件,即PTC元件、导体路径和/或绝缘层。本身形成为一层或多层的绝缘层通常承担与壳体的内表面直接相互作用的功能,即,抵靠壳体的内表面。这些内表面通常平行于PTC元件的主侧面。

成形力专门作用在深冲压部件的那些区域上,这些区域作为边缘位于PTC元件的主侧面的在壳体的内表面上的投影表面之外。因此,成形力不会直接作用在PTC元件的主侧面和抵靠在主侧面上的层上,例如绝缘层。这实现了壳体的平缓变形。此外,壳体的材料可以在侧向边缘与设置在插座空间中的层之间变形,从而可以通过边缘区域的外部凸曲率获得一定的预应力,内表面用该预应力抵靠引入到插座空间中的层,该侧向边缘在优选的深冲压期间通常平行于冲压机的运动方向延伸。为此目的,优选地设置框架,该框架由特别是塑料材料的绝缘材料制成,并且以其纵向拉杆构件容纳PTC元件,该框架直接邻近于深冲压部件的边缘,并在这些纵向拉杆构件和PTC元件之间提供间隙,在该间隙中壳体的金属片材材料在成形过程中被推压。该间隙可以由绝缘层覆盖,该绝缘层可以作为塑料薄膜分别邻接在PTC元件或导体路径上,并且同时至少部分地覆盖纵向拉杆构件。这确保了形成壳体不会导致壳体的各部分例如与PTC元件的周向边缘或抵靠PTC元件的导体路径直接电接触。

成形过程优选在具有上部和下部的模具中进行,所述上部和下部具有与深冲压部件的在PTC元件外部(即如上所述,在PTC元件旁边侧向)的外侧相互作用的成形表面。

优选地,所述深冲压部件通过块体按压在模具中变形。在这种块体按压的情况下,至少壳体的相对设置的纵向边缘在上侧和下侧在模具的运动方向上且也与其垂直地(即在边缘处)加框架。这防止了深冲压部件的金属材料朝向外部逃避形成运动。相反,出现了壳体的通常为凸形的纵向边缘的向内引导的曲率的变形。取决于壳体的公差,特别是容纳在插座空间中的部件的公差,变形可以或多或少地是强烈的。但是,该过程设置成使得通过形成运动获得PTC加热元件的容纳在插座空间中的部件的预应力抵接。

附图说明

通过以下结合附图对实施例的描述,本发明的更多细节和优点将变得显而易见,其中:

图1示出了电加热装置的实施例的透视侧视图;

图2示出了在连接PTC加热元件之后根据图1的实施例的透视侧视图;

图3示出了图1和图2所示的电加热装置的PTC加热元件的分解透视图;

图4示出了图3所示的PTC加热元件的实施例的透视侧视图;

图5示出了在将PTC加热元件压在一起之前沿图4中的图示的V-V线截取的透视纵向截面图;

图6示出了在将PTC加热元件压在一起之前沿图4中的图示的VI-VI线截取的透视截面图;

图7示出了在将PTC加热元件压在一起之后沿图4中的图示的V-V线截取的透视纵向截面图;

图8示出了在将PTC加热元件压在一起之后沿图4中的图示的VI-VI线截取的透视截面图;

图9示出了当在模具中被压在一起时根据图3至图8的PTC加热元件的实施例的截面图。

具体实施方式

图1示出了形成为热水器的电加热装置的加热壳体的顶视立体图,该加热壳体标有附图标记2。加热壳体2具有由塑料制成的壳体桶元件4。加热壳体2形成入端口6和出端口8,它们当前一体地形成在壳体桶元件4上。端口6、8被设计为软管连接端口,并形成分别通向以附图标记14表示的循环腔的进入口10和排出口12。

循环腔14与连接腔18分开,并通过由塑料材料制成的分隔壁16密封隔离。分隔壁16形成用于PTC加热元件22的凹插头元件保持固定器20,该PTC加热元件22***凹插头元件保持固定器20中并被支撑在壳体桶元件4的基部24上。

图3至图9示出了PTC加热元件22的细节,该PTC加热元件22目前仅包括一个PTC元件30,该PTC元件30在其相反设置的主侧面32上覆盖有绝缘层34。绝缘层34目前由塑料薄膜形成,例如由聚酰亚胺制成。PTC元件30被配置为分别具有宽度B或长度L的薄片,该宽度B或长度L比对应于两个主侧面32之间的距离的厚度大至少10倍。

在相反设置的主侧面32上设置有相应的接触板38,接触板38可以粘结至PTC元件30,并由此以导电方式连接至PTC元件30的表面金属化层,该金属化层可以通过PVD或CVD被施加为一层。接触板38也只能仅放置在PTC元件30上。每个接触板38形成接触表面40、接触条42和卡扣铲44,该接触表面以导电方式抵靠在PTC元件30的主侧面32上,接触条42在一侧上在PTC元件30上突出,并且卡扣铲44在相反侧(以下称为下侧)上突出。当前设置有接触表面40,接触表面40与PTC元件30的主侧面32一致。绝缘层34位于接触板38上背离PTC元件30的一侧上并覆盖接触板38。

PTC元件30被容纳在框架46中,该框架为此目的包括框架开口48,该框架开口48由纵向拉杆构件50和横向拉杆构件52、54限定。下部横向拉杆构件54具有两个锁定开口56以容纳卡扣铲44。上部横向拉杆构件52与通道元件基部58一体地形成,通道元件基部58与通道部段盖60一起形成一种插头,止挡套环61在该插头上突出。半壳62在该止挡套环61上突出,半壳62由框架46形成并且销64从半壳62突出。相应地,通道部段盖60包括与它们对准的孔66和半壳68。

为了组装,首先将一个接触板38及其接触条44放入半壳62中。销64在那里穿过凹进在接触条44上的孔。接触板38的卡扣铲44被引入到相关联的锁定开口56中。以这种方式连接,框架46具有由接触板38形成的基部,PTC元件30被放置在该接触板38上。之后,将另一个接触板38以前述方式放置在两个半壳62中的另一个中,并放置在PTC元件30的主侧面32上。

随后安装通道部段盖60,以便将销64***孔66中,并且盖60的半壳68完成基部58的半壳62。此后,将相应的接触条42以绝热的方式容纳在分别由半壳62、68形成的穿过通道70中并延伸超过框架46(参见图4)。销64然后可以进行铆接以将基部58和盖60彼此牢固地连接。

由此制得的结构单元被绝缘层34覆盖。为此,形成绝缘层34的塑料薄膜在框架的下端部处折叠成围绕下部横向拉杆构件54,从而形成平行的腿部,平行的腿部分别由均匀薄膜形成并形成绝缘层34。

将由此产生的单元***壳体72中,该壳体当前由金属片材通过深冲压形成并且设有单个开口74,其中,壳体72的与开口74相对的区域被封闭,并设有保持肋部76,该保持肋部76与在加热壳体2的基部24上凹进的容纳槽相互作用,以将PTC加热元件22定位在加热壳体2中。预组装的单元通过开口74引入深冲压部件72的插座空间78中。在***运动结束时,止挡套环61抵靠开口74的边缘,从而预先确定框架46的安装位置,从而确定PTC加热元件的部件的安装位置,PTC加热元件的部件由框架46保持并围绕框架46放置。

在开口74下方,深冲压部件72形成保持边缘80,该保持边缘80在深冲压部件72附***行于开口74的边缘并在圆周方向上围绕开口74的边缘,并且在其自身和开口74之间形成套环82,套环82形成用于密封元件84的支承表面。密封元件84由弹性软塑料材料制成,例如TPE或硅树脂,并且具有用于相互连接的半壳62、68的通道开口86。密封元件84可以单独制造并与框架46和深冲压部件72连接。可替代地,也可以通过将密封元件84与框架46和深冲压部件72包覆成型来连接密封元件84。

密封元件84在任何情况下都被支撑在保持边缘80上,该保持边缘80由深冲压部件72本身形成并且通过对片材材料进行深冲压而成形。设置在深冲压部件72上的所有轮廓和突起都是通过深冲压和金属片材的成形处理的结果来实现的。通过切除多余的金属片材材料和可选的去毛刺,仅形成开口74。

如图4所示,接触条44在连接的半壳62、68的自由端部上突出,并且可以用作与PTC加热元件22连接的插头的凸插头元件。密封元件84设置在接合的半壳62、68的侧面的一定距离处。

将前面提到的元件经济地引入到插座空间78中使得绝缘层34最初不以足够的导热方式抵靠在插座空间78的相关内表面上,如图5和6所示。在组装部件之后,然后将深冲压部件72在其纵向边缘88的区域中变形。为此,将深冲压部件72引入模具90中,模具具有上部件92和下部件94,上部件92和下部件94基本上以相同的方式形成。

图9表明,两个部件92、94各自形成变形边缘96,该变形边缘紧靠深冲压部件72的外表面。在截面图中,变形边缘96的施力点位于侧面,紧挨着PTC元件30和相关的接触板40的横向延伸部。变形边缘96接合在自由空间中,该自由空间分别暴露在相关联的纵向拉杆构件50和PTC元件30或接触表面40之间,并仅通过绝缘层34被桥接,该绝缘层在相应的纵向拉杆构件50上至少部分地突出。

然后,深冲压部件72仅在其纵向边缘88的区域中变形。通过深冲压产生并且最初基本上以半圆形方式形成的深冲压部件72的纵向边缘88的曲率被更向内弯曲,由此深冲压部件的平行于主侧面32延伸的内表面在预应力下抵靠绝缘层34的表面。

模具90在两个部件92、94朝向彼此的运动方向上以及在深冲压部件72的外侧上抓住相应的纵向边缘88。***模具90中的深冲压部件72与模具90接触,深冲压部件72的外侧由纵向边缘88限定。深冲压部件72的金属材料因此只能在朝向PTC元件30的方向上变形。

变形边缘96不直接作用在PTC元件30上,从而在可能的范围内避免了在成形过程中对PTC元件造成的损坏。另外,在成形过程之后,产生了弹性预应力,由于从PTC元件30通过接触板40和绝缘层34到深冲压部件62的内表面并通过深冲压部件62的内表面通过热传导到外侧的良好的热传导,这导致可靠的散热。

具有其主侧面的深冲压部件72显然形成为球形。内表面98与PTC元件30的主侧面32齐平地延伸,而深冲压部件72的与主侧面32相反设置的外侧以凸起的方式形成。因此,在横截面图中,深冲压部件72在内表面98的中心处比在内表面88的边缘处具有更大的厚度。这种构造改善了深冲压部件72的预应力和强度,以施加PTC加热元件22的安装在插座空间78中的元件的外部压力。

深冲压部件72的平坦的内表面98在边缘处分别过渡到具有基本弧形的室。深冲压部件72的前述变形仅在该室的区域中发生。在成形过程之后和在图8中,更清楚地看到在图6中仍是敞开的且由室形成的C形爪是进一步闭合的。换句话说,深冲压部件72的设置在深冲压部件72的纵向边缘处的每个室的直径通过成形过程来减小,从而彼此相对设置的内表面98朝彼此抵靠并且在预应力下抵靠绝缘层34。

具体地,分别在纵向外边缘97和内表面98之间通过壳体形成变形部段99。该变形部段99可在朝着插座空间78的方向上塑性变形。在示出的实施例中提供了四个这样的变形部段99。根据图8,在内表面98和纵向外边缘97之间在上侧和下侧分别设置两个变形部段99。但是,对于以预应力方式抵靠PTC元件30的内表面98,例如,仅在上侧设置相应的变形部段99并使之塑性变形就足够了,以便将内部预应力引入壳体中。与壳体是否通过深冲压或其他方式生成无关。当使变形部段99变形时,纵向外边缘97目前保持未变形。

如图5和6与图7和8的比较所示,在根据图9的变形之后,深冲压部件62的内表面98与绝缘层34齐平。

图2示出了PTC加热元件22的电连接。为了电连接,在连接腔室18中提供多件冲压的金属板材作为电流带100、102、104,电流带100、102、104包括通过冲压和弯曲形成的接触突起106,接触突起106抵靠承受弹性预应力的接触条42并与接触条42接触。接触突起106伸入插座开口108中,该插座开口凹入电流带100、102、104的金属片材条中。标有参考标记110的连接条以相同的方式连接并接触到装配好的电路板上,装配好的电路板被容纳在控制壳体112中。电流带102的连接直接通过连接条110建立,而电流带100、102的连接通过功率晶体管114建立,该功率晶体管114被冲制导体116接触,冲制导体116电连接到相关联的连接条110。

附图标记列表

2 加热壳体

4 壳体桶元件

6 入端口

8 出端口

10 进入口

12 排出口

14 循环腔

16 分隔壁

18 连接腔

20 凹插头元件保持固定器

22PTC 加热元件

24 基部

30PTC 元件

32 主侧面

34 绝缘层

38 接触板

40 接触表面

42 接触条

44 卡扣铲

46 框架

48 框架开口

50 纵向拉杆构件

52 上部横向拉杆构件

54 下部横向拉杆构件

56 锁定开口

58 通道元件基部

60 通道元件盖

61 止挡套环

62 半壳

64 销

66 孔

68 半壳

70 穿过通道

72 深冲压部件

74 开口

76 保持肋部

78 插座空间

80 保持边缘

82 套环

84 密封元件

86 通道开口

88 纵向边缘

90 模具

92 上部件

94 下部件

96 变形边缘

97 纵向外边缘

98 内表面

99 变形部段

100 电流带

102 电流带

104 电流带

106 接触突起

108 插座开口

110 连接条

112 控制壳体

114 功率晶体管

116 导体

118 连接壳体电力电流

120 连接壳体控制信号

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