CN103608888B - 熔丝 - Google Patents

Abstract

一种熔丝（1），该熔丝（1）包括：细长导体（10），该细长导体（10）具有设置在导体（10）的纵向方向上的两个端部处的导线部分（15）以及设置在导体（10）的纵向方向上的中间部分处的熔断部分（11），所述熔断部分（11）通过压延加工形成为具有比导线部分（15）的每个横截面小的横截面，并且可通过具有预定值的电流的流过而熔断；低熔点金属体（13），该低熔点金属体（13）焊接至所述熔断部分（11）并且具有比所述导体（10）低的熔点；以及防火绝缘体（12），该防火绝缘体（12）构造成至少覆盖所述熔断部分（11）和所述低熔点金属体（13）。

Description

熔丝

技术领域

本发明涉及一种熔丝，该熔丝具有当预定值以上的电流流过时被熔断的熔断部分。

背景技术

熔丝用于，例如，将汽车蓄电池的电流分配并馈送至连接到该蓄电池的负载。图1示出专利文献1中所公开的熔丝101。熔丝101具有薄带板形状的导体102。将与蓄电池的蓄电池端子相连的第一端子部分103设置在薄板导体102的纵向方向上的一端处，并且将与车体中的负载的连接线相连的第二端子部分104设置在导体102的纵向方向上的另一端处。熔断部分105形成于薄板导体102的纵向方向上的中间部分处。导体102具有由绝缘覆层覆盖其整体的构造。

熔断部分105形成为薄带状。即，熔断部分105形成为比导体102的其它部分薄，并且具有比导体102的其它部分小的横截面面积。因此，熔断部分105具有比导体102的其它部分高的电阻。在这种熔丝101中，当具有等于或高于预定值的值的电流（即，过电流）流过导体102时，熔断部分105比导体102的其它部分产生更多的热量，并且熔断部分105被产生的热量熔断。这能够防止过电流在来自负载的连接线中流过，以由此防止负载受到由于过电流而引起的不利影响，进而可防止负载受到损坏。

引用列表

专利文献

专利文献1：DE19512113A1

发明内容

然而，在熔丝101的相关技术中，熔断部分105仅形成为比导体102的其它部分薄，但是熔断部分105的熔断温度等于导体102的其它部分的熔断温度。因此，在层间短路区域中熔断所述熔断部分105所需的时间变长，以使得难以实现快速且可靠的熔断，这可能导致安全性劣化。此外，低电流的流动可导致绝缘覆层燃烧。

本发明的目的是提供一种熔丝，该熔丝能够在短时间内可靠地熔断所述熔断部分并降低绝缘覆层烧毁的风险。

本发明的一个方面是一种熔丝，该熔丝包括:该导体具有:导线部分，该导线部分设置在所述导体的纵向方向上的两个端部处;以及熔断部分，该熔断部分设置在所述导体的纵向方向上的中间部分处;所述熔断部分通过压延加工而形成，使得所述熔断部分具有比所述导线部分的各个横截面小的横截面并且所述熔断部分能因具有预定值的电流的流过而熔断;低熔点金属体，该低熔点金属体焊接至所述熔断部分并且具有比所述导体低的熔点;以及防火绝缘体，该防火绝缘体构造成至少覆盖所述熔断部分和所述低熔点金属体。

根据本发明的该方面，所述熔断部分具有比导体的导线部分小的横截面，以便熔断部分的电阻比导线部分的电阻高，其结果是能够实现熔断部分因经其流动的电流而有效温度升高。即，所述熔断部分展示出显著的温度升高。此外，将低熔点金属体焊接至所述熔断部分，以导致低熔点金属体与熔断部分的熔合以及低熔点金属体向熔断部分的扩散，使得熔断部分的熔点比导体的导线部分的熔点低。这使得熔断部分的熔断温度比导体的导线部分的熔断温度低，使得熔断部分能够在比导线部分熔断的温度低的温度下熔断。此外，防火绝缘体覆盖所述熔断部分和所述低熔点金属体，这防止在熔断部分中产生的热量向外逸出，以使熔断部分的温度能够有效地升高。因此，当具有等于或高于预定值的值的电流在熔丝中流过时，所述熔断部分在短时间内可靠地熔断，从而能够在层间短路区域或完全短路区域中保护在负载侧上的连接线。此外，能够防止所述绝缘覆层烧毁。

所述防火绝缘体可包括：绝缘筒状体，该绝缘筒状体由陶瓷制成并且构造成覆盖所述熔断部分和所述低熔点金属体；以及防火绝缘带，该防火绝缘带构造成覆盖所述绝缘筒状体和所述导体的所述导线部分。

根据上述构造，所述防火绝缘体是由覆盖所述熔断部分和所述低熔点金属体的、由陶瓷制成的绝缘筒状体以及覆盖所述绝缘筒状体和所述导体的导线部分的防火绝缘带所构成，由此使得能够通过所述防火绝缘带将所述陶器绝缘筒状体固定，从而可靠地覆盖所述熔断部分。被固定以覆盖所述熔断部分的陶器绝缘筒状体防止了从熔断部分产生的热量向外逸出，从而使得所述熔断部分能够在短时间内可靠地熔断，由此能够保护在负载侧上的连接线。

所述绝缘筒状体可具有至少比所述导体高的熔点。

根据上述构造，所述绝缘筒状体具有比所述导体高的熔点，由此防止了所述绝缘筒状体被所述熔断部分的热量熔融，从而使得能够维持所述绝缘筒状体覆盖所述熔断部分的状态。这能够可靠地防止所述熔断部分的热量向外逸出。

所述绝缘筒状体可以是以并不接触上面焊接有所述低熔点金属体的所述熔断部分的这种方式而固定至在所述熔断部分的两侧上的所述导线部分的外周表面。

根据上述构造，所述绝缘筒状体以并不接触所述熔断部分的这种方式而固定至在所述熔断部分的两侧上的所述导线部分的外周表面。因此，覆盖所述熔断部分的绝缘筒状体能够将所述熔断部分的热量限制在其内部。此外，因为所述熔断部分与所述绝缘筒状体彼此不接触，所述熔断部分的热量不会传递至所述绝缘筒状体。因此，所述熔断部分的温度有效地升高，使得所述熔断部分能够在短时间内熔断。

附图说明

图1为示出根据相关技术的熔丝的透视图；

图2（a）至2（d）为沿着熔丝的生产过程示出根据本发明实施例的熔丝的透视图；

图3（a）和3（b）分别为示出根据本发明所述实施例的熔丝的俯视图和侧视图；

图4为表示熔断特性的曲线图。

具体实施方式

下文将参照附图具体地描述本发明的实施例。

图2（a）至2（d）示出根据本发明所述实施例的熔丝1的生产过程，而图3（a）和3（b）示出所生产的熔丝1的形状。

熔丝1具有细长导体10（图2（a））、设置在导体10中间部分处的熔断部分11（图2（b））、焊接至熔断部分11的低熔点金属体13（图2（c））以及覆盖熔断部分11的防火绝缘体12（图2（c），2（d）和图3）。防火绝缘体12是由绝缘筒状体17和防火绝缘带18构成（图3（a）和3（b））。

使用由导电金属制成的细绞合线将导体10形成为细长棒状形状。替代地，可使用导电金属带将导体10形成为细长形状。导电金属的实例包括铜、银、铝及其合金。

熔断部分11设置于导体10在其纵向方向上的中间部分处。通过压延导体10的该中间部分获得熔断部分11，并且因此，熔断部分11具有比导体10的其它部分小的横截面面积。即，熔断部分11形成为具有比以图2（b）的符号D所表示的导体10的导线部分15小的横截面。熔断部分11的较小横截面面积导致其热容量比导线部分15的热容量小。此外，熔断部分11的电阻变得比导线部分15的电阻高。由此得出结论，熔断部分11比导线部分15产生更多的热量，并且展示出比导线部分15更显著的温度升高。

低熔点金属体13焊接至熔断部分11。低熔点金属体13是由具有比导体10低的熔点的金属制成。该金属的实例包括锡、镉、铅、铋、铟及其合金。将低熔点金属体13焊接至熔断部分11导致低熔点金属体13与熔断部分11的熔合以及低熔点金属体13向熔断部分11的扩散。低熔点金属体13的熔合和扩散使得熔断部分11的熔点比导线部分15的熔点低，进而使得熔断部分11的熔断温度比导线部分15的熔断温度低。

防火绝缘体12覆盖熔断部分11和低熔点金属体13并且防止在熔断部分11中产生的热量向外逸出。这实现熔断部分11的有效温度升高。

防火绝缘体12是由绝缘筒状体17（图2（c））和防火绝缘带18（图3（a）和3（b））构成，所述绝缘筒状体17是由陶瓷制成，所述防火绝缘带18用于将绝缘筒状体17固定至导体10的导线部分15。

绝缘筒状体17具有筒状体，该筒状体具有比熔断部分11长的长度。绝缘筒状体17的内径等于或稍大于导体10的外径，从而使导体10能够插过绝缘筒状体17。绝缘筒状体17插过导体10并被放置成覆盖已焊接有低熔点金属体13的熔断部分11，并将从熔断部分11产生的热量限制在其内部以防止热量向外逸出。

当待设置绝缘筒状体17以覆盖熔断部分11时，使绝缘筒状体17的两个端部固定至在熔断部分11两端上的导线部分15的外周表面。该固定是通过在绝缘筒状体17和导线部分15的周围缠绕防火绝缘带18而实现的。因为熔断部分11的横截面面积比导体10的导线部分15的横截面面积小，所以已被固定至导线部分15的外周表面的绝缘筒状体17不会接触熔断部分11。绝缘筒状体17与熔断部分11之间的非接触状态防止了在熔断部分11中产生的热量传递至绝缘筒状体17。这能够实现熔断部分11的有效温度升高。

绝缘筒状体17是由具有比导体10高的熔点的陶瓷制成，这防止绝缘筒状体17比导体10更早地被熔断部分11的热量熔融。这使得能够可靠地待保持绝缘筒状体17覆盖熔断部分11的状态。

使用具有绝缘性能等的防火云母带作为防火绝缘带18。防火绝缘带18缠绕在绝缘筒状体17的外周表面和导线部分15的外周表面的周围。结果，将绝缘筒状体17固定至导体10的导线部分15以覆盖熔断部分11。防火绝缘带18起到覆盖熔丝1的绝缘覆层的作用。

下文描述了根据该实施例的熔丝1的生产过程。压延加工应用于在图2（a）的状态下的导体10的纵向方向的中间部分以形成具有比导线部分15小的横截面的熔断部分11（图2（b））。接着，将低熔点金属体13焊接至所形成的熔断部分11（图2（c））。随后，将导体10插过绝缘筒状体17，直到绝缘筒状体17位于覆盖熔断部分11的位置处（图2（d））。在这种情况下，可通过未示出的夹子等将绝缘筒状体17临时固定至导体10，由此能够将绝缘筒状体17临时固定至导体10以覆盖熔断部分11。

此外，将端子金属构件20装配到导体10的两个端部。每个端子金属构件20具有压嵌部分21和端子部分22，并且压嵌部分21压嵌到导体10上，由此将端子金属构件20装配到导体10。将在导体10两端上的端子部分22分别连接至来自蓄电池端子的连接线和负载。

此后，如图3(a)和3(b)所示，将防火绝缘带18缠绕在绝缘筒状体17和导线部分15的外周表面的周围，由此将绝缘筒状体17固定至覆盖所述熔断部分11的位置。

图4表示熔断特性。实线曲线表示比较实例的导体，该导体具有并未彼此焊接的熔断部分11和低熔点金属体13;并且虚线曲线表示根据本实施例的熔丝1，该熔丝1具有彼此焊接的熔断部分11和低熔点金属体13。在本实施例中，导体10具有熔断部分11，该熔断部分门具有比导线部分15小的横截面面积，从而能够有效地升高熔断部分11的温度。绝缘筒状体17以非接触的方式覆盖熔断部分11，这防止熔断部分11的热量传递至绝缘筒状体17，并进一步防止热量逸出到绝缘筒状体17的外部。结果，熔断特性曲线从图4的a变为如箭头所表示的b。此外，低熔点金属体13焊接至熔断部分11，以导致该低熔点金属体13与熔断部分11的熔合以及该低熔点金属体13向熔断部分11的扩散，使得熔断部分11的熔点比导线部分15的熔点低。结果，熔断特性曲线从图4的c变为如箭头所表示的d。

根据上述实施例，熔断部分11形成为具有比导体10的导线部分15小的横截面，以使得熔断部分11的电阻比导线部分15的电阻高，由此实现熔断部分11的有效温度升高。此外，低熔点金属体13焊接至熔断部分11，以导致低熔点金属体13与熔断部分11的熔合以及低熔点金属体13向熔断部分11的扩散，使得熔断部分11的熔点比导体10的导线部分15的熔点低，进而使得熔断部分11的熔断温度比导体10的导线部分15的熔断温度低。此外，防火绝缘体12覆盖熔断部分11和低熔点金属体13，这防止热量向外逸出，以使得能够有效地升高熔断部分11的温度。因此，当具有等于或高于预定值的值的电流在熔丝1中流过时，熔断部分11在短时间内可靠地熔断，能够在层间短路区域或完全短路区域中保护负载侧上的连接线。此外，能够防止防火绝缘带18烧毁。

在防火绝缘体12中，通过防火绝缘带18固定由陶瓷制成的绝缘筒状体17，从而可靠地覆盖熔断部分11。这能够防止从熔断部分11产生的热量向外逸出，以使得熔断部分11能够在短时间内可靠地熔断，由此能够保护在负载侧上的连接线。

绝缘筒状体17具有比导体10高的熔点，这防止了绝缘筒状体17被熔断部分11的热量熔融，从而使得能够维持绝缘筒状体17覆盖熔断部分11的状态。这能够可靠地防止熔断部分11的热量向外逸出。

筒状体17以非接触的方式覆盖熔断部分11，使得熔断部分11的热量限制在绝缘筒状体17的内部并防止熔断部分11的热量传递至绝缘筒状体17。因此，能够有效地升高熔断部分11的温度，使得所述熔断部分能够在短时间内熔断。

尽管上文已参照实施例描述了本发明，但是本发明非局限于所述实施例，并且能够以具有类似功能的任何构造来替换所述部件的构造。

2011年8月9日提交的日本专利申请号2011-173716的全部内容通过引用并入此处。

Claims (3)

1.一种熔丝，该熔丝包括：

细长导体，该导体具有：导线部分，该导线部分设置在所述导体的纵向方向上的两个端部处；以及熔断部分，该熔断部分设置在所述导体的纵向方向上的中间部分处；所述熔断部分通过压延加工而形成，使得所述熔断部分具有比所述导线部分的各个横截面小的横截面并且所述熔断部分能因具有预定值的电流的流过而熔断；

低熔点金属体，该低熔点金属体焊接至所述熔断部分并且具有比所述导体低的熔点；以及

防火绝缘体，该防火绝缘体构造成至少覆盖所述熔断部分和所述低熔点金属体，

其中，所述防火绝缘体包括：

绝缘筒状体，该绝缘筒状体由陶瓷制成并且构造成覆盖所述熔断部分和所述低熔点金属体；以及

防火绝缘带，该防火绝缘带构造成覆盖所述绝缘筒状体和所述导体的所述导线部分。

2.如权利要求1所述的熔丝，其中，所述绝缘筒状体具有至少比所述导体高的熔点。

3.如权利要求1或2所述的熔丝，其中，所述绝缘筒状体以并不接触上面焊接有所述低熔点金属体的所述熔断部分的这种方式而固定至在所述熔断部分的两侧上的所述导线部分的外周表面。