CN101552163B - 熔线电路组件 - Google Patents

Abstract

公开了一种熔线电路组件，其具有用于分配来自输入功率的功率的配电汇流条和与该配电汇流条集成的电端子。该电端子具有熔线元件，该熔线元件配置为在超过电流阈值时断开以阻止电流经由该熔线元件流动。该电端子部分还具有母端子部分。

Description

熔线电路组件

技术领域

在此公开的本发明涉及具有母电端子(female electrical terminal)的熔线电路组件(fuse circuit assembly)。

背景技术

在此公开了具有母电端子的熔线电路组件。在美国专利第6,878,004号；第6,815,841号；第5,572,409号；第4,394,639号；第4,376,927号；第4,342,977号；和第4,296,398号中揭示了熔线电路组件。

发明内容

在此公开一种熔线电路组件。在第一实施方式中，该熔线电路组件包括配电汇流条(power distribution bar)，其用于分配来自输入功率的功率。该熔线电路组件进一步包括与配电汇流条集成在一起的电端子。该电端子具有熔线元件，该熔线元件被配置为在超过电流阈值时断开(open)以阻止电流经由该熔线元件流动。该电端子进一步包括母端子部分。

在第一实施方式的一种实现中，该熔线电路组件包括多个该电端子。

在第一实施方式的另一种实现中，该熔线元件包括连动杆(trace)。

在另一种实现中，该熔线电路组件进一步包括连接到每个母端子部分的端子弹性构件。该端子弹性构件被配置为对母端子部分施加法向力(normal force)。在一种变化形式中，该端子弹性构件包含钢。

在第一实施方式的又一种实现中，配电汇流条包括卷边构件。

在第一实施方式的又一种实现中，该配电汇流条包括用于紧固件的孔。

在第一实施方式的又一种实现中，该配电汇流条包括卷边构件和用于紧固件的孔的其中之一，且其中该熔线元件包括连动杆。在一种变化形式中，该熔线电路组件进一步包括连接到母端子部分的端子弹性构件。该端子弹性构件可以被配置为对母端子部分施加法向力。

在第二实施方式中，该熔线电路组件包括配电汇流条，其用于分配来自输入功率的功率。该配电汇流条具有用于容纳母端子的接口。该熔线电路组件进一步包括具有第一端和相对于该第一端布置的第二端的电端子。第一端和第二端中的每一个都配置成母端子部分。该电端子进一步具有布置在第一端和第二端之间的熔线元件。该熔线元件配置为在超过电流阈值时断开以阻止电流经由该熔线元件流动。在该第二实施方式中，第一端和第二端的其中之一被可拆卸地连接到紧邻接口的配电汇流条。

在第二实施方式的一种实现中，第一端、第二端，以及熔线元件被彼此集成在一起。

在第二实施方式的又一种实现中，该熔线电路组件进一步包括多个电端子。在该实现中，该接口适合于容纳多个母端子，并且每个相应的电端子的第一端和第二端的其中之一被可拆卸地连接到紧邻接口的配电汇流条。在一种变化形式中，每个电端子的相应的第一端、第二端，以及熔线元件被彼此集成在一起。

在第二实施方式的又一种实现中，该熔线电路组件进一步包括多个端子弹性构件。这些端子弹性构件的其中之一连接到每个电端子的第一端，且这些端子弹性构件的其中之一连接到每个电端子的第二端。该端子弹性构件配置为对相应的第一端和第二端施加法向力。在一种变化形式中，每个端子弹性构件包含钢。在又一种变化形式中，每个电端子包含铜。

在第二实施方式的又一种实现中，该熔线电路组件进一步包括用于熔线元件的外罩。在一种变化形式中，该外罩包含塑料。在又一种变化形式中，该外罩是透明的。

在第三实施方式中，熔线电路组件包括配电汇流条，其用于分配来自输入功率的功率。该配电汇流条具有用于容纳母端子的接口。该熔线电路组件进一步包括具有第一端和相对于该第一端布置的第二端的第一电端子。第一端和第二端中的每一个都配置成母端子部分。该第一电端子进一步具有布置在第一端和第二端之间的熔线元件。该熔线元件被配置为在超过电流阈值时断开以防止电流经由该熔线元件流动。该熔线电路组件进一步包括与该配电汇流条集成在一起的第二电端子。该第二电端子具有熔线元件，该熔线元件被配置为在超过电流阈值时断开以防止电流经由该熔线元件流动。该第二电端子进一步包括母端子部分。在该第三实施方式中，第一端和第二端的其中之一被可拆卸地连接到紧邻接口的配电汇流条。此外，第二电端子在断开其熔线元件之前允许的电流比第一电端子在断开其熔线元件之前允许的电流高。

附图说明

在此的描述参照附图，其中相同的参考数字表示相同的组成部分，且其中：

图1是示出现有技术的熔线电路组件的透视图；

图2是示出根据本发明的教导制作的熔线电路组件的实施方式的透视图；

图3是示出图2的熔线电路组件的替代结构的透视图；

图4是示出用于与配置有弹性构件的图2的熔线电路组件一起使用的母端子的透视图；

图5是示出没有该弹性构件的图4的母端子的透视图；

图6是示出与图4的母端子一起使用的弹性构件的透视图；

图7是示出配置有卷边接口(crimp interface)的根据本发明的教导制成的熔线电路组件的透视图；

图8是示出装备有螺杆接口(bolting interface)的根据本发明的教导制成的熔线电路组件的透视图；

图9是示出根据本发明的教导制成的熔线电路组件的替代实施方式的透视图；及

图10是示出用于与图9的熔线电路组件一起使用的电端子的透视图。

具体实施方式

在此公开本发明的详细实施方式；尽管如此，应理解：所公开的实施方式仅仅是本发明的示例，本发明可以按多种且可选的方式实现。附图不一定按比例绘制，可能放大或最小化了一些部件以显示特定组件的细节。因此，在此公开的具体的结构细节和功能细节不应理解为是限制性的，而仅仅作为用于权利要求的代表性基础和/或作为用于教导本领域技术人员多样地应用本发明的代表性基础。

关于图1，呈现了现有技术的熔线电路组件20的透视图，该熔线电路组件20由配电汇流条22、多个公电端子(male electrical terminal)24、与每个公电端子24相关联的熔线元件(未示出)，以及外罩26组成。公电端子24配置成刀片(blade)，且适宜插入到与电气负载相关联的母接收器(female receiver)内。在一个典型的应用中，母接收器包括电气线束的一部分。

在电气系统超载时，熔线和相关联的接口承受的电流比组件能够允许的电流高35％到50％。这些组件可能承受这些过电流达一段持续很久的时间，导致端子内的温度显著地上升。这种高温能导致与母端子相关联的弹性构件应力松弛。当弹性构件之前对母端子施加大的法向力时，则一旦承受高温，母端子弹性构件就可能松弛。这种松弛导致法向力降低，且电阻增加。尽管现有技术熔线电路组件20的公电端子24在过电流情形期间也经受高温，但是因为公电端子不需要弹性构件来保持高的法向力，因此公电端子24保持牢固，且适合于继续与母接收器接合。

当替换诸如现有技术熔线电路组件20的电气熔线电路组件时，尽管已经被过电流情形弱化的线束上的相应的母接收器没有改变，但是公电端子24(其保持功能性)还是被丢弃。因此，当现有技术熔线电路组件20 的替代连接到电气线束的被弱化的母连接器时，比最佳的法向力更小的力被施加在替代的公电端子24上。这将导致连接不太牢固的连接，且在电气线束的母接收器与替代的公电端子之间的电阻增加。

现有技术熔线电路组件20经常遇到的另一个问题是：当该过电流情形烧断仅仅公电端子24的其中之一的熔线元件，且保持剩余的公电端子24的熔线元件仍然完好时，就不能替换现有技术熔线电路组件20的公电端子24的仅仅其中之一。

关于图2，以透视图示出了根据本发明的一个非限制性的实施方式制成的熔线电路组件28。熔线电路组件28包括配电汇流条30以在多个母电端子32之间分配电能。本领域普通技术人员应理解：配电汇流条30可以采取其它形式以及具有其它形状。每个母电端子32包括母接收器34、弹性构件36和熔线元件38。每个母电端子32与配电汇流条30整体成形。因此，熔线电路组件28能冲压成形为单个元件。

弹性构件36配置为将母接收器34的两半挤压在一起以产生大的法向力，从而在母接收器34和公配对物(male counterpart)之间形成牢固的连接。在一些实施方式中，弹性构件36可以包含钢。在另一实施方式中，弹性构件36可以包含这种材料，即所述材料包括但不限于具有足够的弹性特性的钢合金，以及在升高的温度下具有适当的机械性能和低的应力松弛的其它金属合金。熔线电路组件28是导电的，且可以由包括但不限制于铜、铜合金(C151、C110)和具有适当的传导性的其它材料的材料制成。

熔线元件38具有使其在过电流情形中断开的特性，例如，但不限于具有比其余母电端子32更小的尺寸，和/或具有当承受升高的温度(伴随更高的电流)时在其余母电端子32熔化之前熔化的材料。如本领域技术人员所能理解的，可以选择熔线元件38的特性来符合期望的过电流工作情形。在示出的实施方式中，熔线元件38配置成连动杆。在其他实施方式中，可使用能响应于过流情形而有效地阻止电流的传输的任何熔线。

关于图3，熔线电路组件28装备有外罩40。外罩40可以为单独的母电端子32提供结构支撑。外罩40也可以提供绝缘表面以当电流流过熔线电路组件28时允许人操控熔线电路组件28。外罩40可以由这种材料制成，所述材料包括但不限于耐高温工程聚合物，所述高温工程聚合物包括但不限于amodel、耐高温尼龙，以及PPS。

关于图4，示出了配置有弹性构件36的母接收器34。

图5和图6示出了组装之前的母接收器34和弹性构件36。如在图5中示出的，母接收器34包括定位槽(detent)42和43，以容纳弹性构件36的向内弯曲的表面44和向内弯曲的表面46。母接收器34还包括对接部分(docking portion)37。弹性构件36配置为使向内弯曲的表面44和向内弯曲的表面46朝向彼此偏移。当弹性构件36安置在母接收器34内使得向内弯曲的表面44和46分别支撑在定位槽42和43内时，向内弯曲的表面44和46稍微劈开，并且相应地，对各自的定位槽42和43施加指向内的力。正是弹性构件36的这种偏压有助于相对大的法向力作用在母接收器34上，以在相应的公端子部分(未示出)插入母接收器34内时形成与相应的公端子部分的牢固连接。弹性构件36包括接收部分(receivingportion)48。当弹性构件36装配到母接收器34时，接收部分48安装在对接部分37内。接收部分48配置为当被插入母接收器34内时避免妨碍公端子部分。

关于图7和图8，示出熔线电路组件28的变化形式。在图7中，卷边接口50连接到配电汇流条30。这允许通过围绕电线组件(未示出)的非绝缘金属线缠绕卷边接口50而将电线组件的导电部分连接到熔线电路组件28。在图8中，配电汇流条30包括螺杆接口52。在这种配置中，熔线电路组件28可以通过使用诸如螺杆(未示出)的导电紧固件而被连接到电流源。

关于图9，示出了替代实施方式的熔线电路组件54。熔线电路组件54包括配电汇流条56。在示出的实施方式中，配电汇流条56是板(plate)。本领域普通技术人员应该明白：配电汇流条56可以采取其它方式以及具有其它形状。配电汇流条56可以由任何导电材料制成，所述导电材料包括诸如铜、铜合金(C151，C110)的金属和具有合适的传导性的其它材料。配电汇流条56包括接口部分58，接口部分58用于与电端子的母接收器部分连接。在示出的实施方式中，接口部分58被配置为类似于公电端子的刀片部分，以允许插入母电端子的母接收器。在其他实施方式中，接口部分58可以包括多个公端子元件，所述公端子元件诸如刀片或配置为插入母电端子的母接收器部分内的其它夹具(fixture)。以这种方式，母电端子可以与配电汇流条56的接口部分58对接。

熔线电路组件54还包括多个电端子60。每个电端子60具有第一端62和第二端64。每个第一端62和每个第二端64配置成母接收器。每个电端子60还包括布置在第一端62和第二端64之间的熔线元件66。以这种方式进行配置，每个单独的电端子60可以在接口部分58处与配电汇流条56对接。当单独的电端子60经历足以烧断熔线元件66的过电流事件时，那么该单独的电端子60可以从配电汇流条56移除，而不需要丢弃整个熔线电路组件54。在图9中示出的实施方式中，熔线电路组件54包括与配电汇流条56整体成形的附加的电端子68。在示出的实施方式中，电端子68包括配置为在烧断之前允许更高的电流的熔线元件70。

关于图10，示出了单独的电端子60。在这个实施方式中，单独的电端子60包括单独的外罩72。单独的外罩72可以由这种材料制成，所述材料包括但不限于耐高温工程聚合物，所述耐高温工程聚合物包括但不限于amodel、耐高温尼龙，以及PPS，以提供用于电端子60的结构支撑和供用户可以操控的电绝缘部分。

尽管已经示出和描述了本发明的实施方式，但并不意味着这些实施方式示出和描述了本发明的所有可能的形式。更确切地，在说明书中使用的词汇仅仅是描述性词汇而不是限制性词汇，且应该理解，可以做出各种改动而不背离本发明的精神和范围。

Claims (20)

1.一种熔线电路组件，包括：

配电汇流条，其用于分配来自输入功率的功率；以及

电端子，其与所述配电汇流条集成在一起，所述电端子具有熔线元件和母端子部分，所述熔线元件被配置为在超过电流阈值时断开以阻止电流经由所述熔线元件流动。

2.如权利要求1所述的组件，其中所述熔线电路组件包括多个所述电端子。

3.如权利要求1所述的组件，其中所述熔线元件包括连动杆。

4.如权利要求1所述的组件，进一步包括连接到每个母端子部分的端子弹性构件，所述端子弹性构件被配置为对所述母端子部分施加法向力。

5.如权利要求4所述的组件，其中所述端子弹性构件包含钢。

6.如权利要求1所述的组件，其中所述配电汇流条包括卷边构件。

7.如权利要求1所述的组件，其中所述配电汇流条包括用于紧固件的孔。

8.如权利要求1所述的组件，其中所述配电汇流条包括卷边构件和用于紧固件的孔的其中之一，并且其中所述熔线元件包括连动杆。

9.如权利要求8所述的组件，进一步包括连接到所述母端子部分的端子弹性构件，所述端子弹性构件被配置为对所述母端子部分施加法向力。

10.一种熔线电路组件，包括：

配电汇流条，其用于分配来自输入功率的功率，所述配电汇流条具有用于容纳母端子的接口；以及

电端子，其具有第一端和相对于所述第一端布置的第二端，所述第一端和所述第二端中的每一个都配置成所述母端子的一部分，所述电端子进一步具有布置在所述第一端和所述第二端之间的熔线元件，所述熔线元件被配置为在超过电流阈值时断开以阻止电流经由所述熔线元件流动；

其中，所述第一端和所述第二端的其中之一被可拆卸地连接到紧邻所述接口的所述配电汇流条。

11.如权利要求10所述的组件，其中所述第一端、所述第二端，以及所述熔线元件被彼此集成在一起。

12.如权利要求10所述的组件，进一步包括多个所述电端子，其中所述接口适合于容纳多个母端子，并且其中每个相应的电端子的第一端和第二端的其中之一被可拆卸地连接到紧邻所述接口的所述配电汇流条。

13.如权利要求12所述的组件，其中每个电端子的相应的第一端、第二端，以及熔线元件被彼此集成在一起。

14.如权利要求10所述的组件，进一步包括多个端子弹性构件，所述端子弹性构件的其中之一连接到每个电端子的所述第一端，且所述端子弹性构件的其中之一连接到每个电端子的第二端，所述端子弹性构件被配置为对相应的第一端和第二端施加法向力。

15.如权利要求14所述的组件，其中每个端子弹性构件包含钢。

16.如权利要求14所述的组件，其中每个电端子包含铜。

17.如权利要求10所述的组件，进一步包括用于所述熔线元件的外罩。

18.如权利要求17所述的组件，其中所述外罩包含塑料。

19.如权利要求18所述的组件，其中所述外罩是透明的。

20.一种熔线电路组件，包括：

配电汇流条，其用于分配来自输入功率的功率，所述配电汇流条具有用于容纳母端子的接口；

第一电端子，其具有第一端和相对于所述第一端布置的第二端，所述第一端和所述第二端中的每一个都配置成所述母端子的一部分，所述第一电端子进一步具有布置在所述第一端和所述第二端之间的熔线元件，所述熔线元件被配置为在超过电流阈值时断开以防止电流经由所述熔线元件流动；以及

第二电端子，其与所述配电汇流条集成在一起，所述第二电端子具有熔线元件和另一母端子的一部分，所述熔线元件被配置为在超过电流阈值时断开以防止电流经由所述熔线元件流动，

其中所述第一端和所述第二端的其中之一被可拆卸地连接到紧邻所述接口的所述配电汇流条，并且其中所述第二电端子在断开其熔线元件之前允许的电流比所述第一电端子在断开其熔线元件之前允许的电流高。

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