CN106683954A - 保险丝组件、其单体制法及包括其单体的绕线式保险装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种保险丝组件、其单体制备方法及包括其单体的绕线式保险装置，所述保险丝组件的绝缘芯表面一体成形有螺旋金属层，所述绝缘芯上设有至少两个焊接区；所述螺旋金属层成形有多个螺旋圈部绕设在与所述焊接区错开的绝缘芯表面上，且所述螺旋金属层成形有至少两个加宽圈带部对应绕设于所述绝缘芯的焊接区上；藉此，通过在保险丝组件表面形成螺旋状金属层，取代现有保险丝以金属丝缠绕在保险丝组件外部的方式，并自所述焊接区将保险丝组件切割形成两端被加宽金属层覆盖的保险丝组件单体，以增加焊料与导线接触面积，解决了焊料和保险丝组件不易焊接固定导致连接不可靠的技术问题，确保保险丝导线结构与焊料电气连接可靠性的有益技术效果。

Description

保险丝组件、其单体制法及包括其单体的绕线式保险装置

技术领域

本发明涉及绕线式保险装置技术领域，具体来说涉及一种用于绕线式保险装置的保险丝组件、保险丝组件单体制备方法及包括所述保险丝组件单体的绕线式保险装置。

背景技术

现有技术中，如图1，缓动式或延时式保险丝10是由绝缘材料构成的芯棒11外部绕设金属丝12所制成，所述芯棒11的相对两端通过焊料13与金属帽14焊接；其中，所述芯棒11是一般由陶瓷或玻璃芯等绝缘材料制成。值得注意的是，所述芯棒11的绝缘材质属于不可焊的材料，因此，焊料13和金属丝12的连接是不可靠的；可能导致虚焊或者冷焊问题，且前述缺陷不易通过电阻筛查检测出来，进而在客户安装或者在应用阶段存在会发生潜在开路风险的问题。

发明内容

鉴于上述情况，本发明提供一种保险丝组件，通过将金属材料沉积或者涂附在保险丝组件表面，取代现有保险丝以金属丝缠绕在保险丝组件外部的方式，同时在保险丝组件两端形成金属层，解决了焊料和保险丝组件不易焊接固定导致连接不可靠的技术问题，达到增强保险丝组件和焊料连接的可靠性，确保保险丝导线结构(即螺旋金属层)与焊料电气连接可靠性的有益技术效果。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是提供一种保险丝组件，所述保险丝组件的绝缘芯表面一体成形有螺旋金属层，所述绝缘芯上设有至少两个焊接区，所述焊接区是沿绝缘芯完整周长设置的表面区域；所述螺旋金属层成形有多个螺旋圈部绕设在与所述焊接区错开的绝缘芯表面上，所述螺旋金属层成形有至少两个加宽圈带部对应绕设于所述绝缘芯的焊接区上。

本发明同时提供一种前述保险丝组件的单体制备方法，所述方法步骤包括：

在绝缘芯表面预设螺旋式遮挡层，所述遮挡层在特定区域保留加宽的螺旋纹；

通过溅射工艺或者电镀工艺在绝缘芯及所述遮挡层表面形成金属层；

将遮挡层去掉，使金属层形成螺旋纹路，制得所述保险丝组件；

自具有加宽螺旋纹的区域将保险丝组件的绝缘芯及金属层切割形成两端被加宽金属层覆盖的保险丝组件单体。

具体地，所述遮挡层选自胶带、橡胶或者金属材料。

本发明另提供一种前述保险丝组件的保险丝组件单体制备方法，所述方法步骤包括：

通过溅射工艺或者电镀工艺在绝缘芯表面形成金属层；

通过程序控制，将金属层加工形成螺旋纹路，并使所述金属层的特定区域保留加宽的螺旋纹，制得所述保险丝组件；

自具有加宽螺旋纹的区域将保险丝组件的绝缘芯及金属层切割形成两端被加宽金属层覆盖的保险丝组件单体。

具体地，前述保险丝组件单体制备方法中，所述绝缘芯是选自玻璃或陶瓷材料；所述绝缘芯成形为棒状或管状。

具体地，前述保险丝组件单体制备方法中，所述金属层通过无电解电镀工艺形成在绝缘芯表面；所述螺旋纹路通过激光或者机械方式除去多余金属形成。

具体地，前述保险丝组件单体制备方法中，所述金属层的构成材料选自锡、铝、铜、镍、钛、银或前述金属组成的合金。

具体地，前述保险丝组件单体制备方法中，当所述保险丝组件单体用于装配慢熔式或者延时式保险装置时，所述金属层可通过进行第二次电镀，以提升金属层的局部或整体厚度。

此外，本发明另提供了一种绕线式保险装置，其包括保险丝组件制备方法制成的保险丝组件单体。

本发明由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果：

(1)通过在保险丝组件两端覆盖形成金属层(即加宽圈带部)，并使保险丝导线结构(即螺旋圈部)与两端的金属层一体连接，使得本发明保险丝组件的导线结构与焊料之间能够通过覆盖在绝缘芯端部的金属层增加导线与焊料的接触面积，从而获得良好的焊接结构，提升了导线和焊料连接的可靠性，也确保了保险丝导线结构(即螺旋金属层)与焊料电气连接可靠性的有益技术效果。

(2)在本发明的保险丝组件单体制备方法中，通过激光或者机械方式除去多余金属形成所述螺旋纹路时，可以通过程序控制对螺旋金属层尺寸进行精确控制，进而提高保险丝组件的电阻值精准度，使批量产品的电阻值一致性高，有效提高产品良率。

附图说明

图1A、图1B为现有缓动式或延时式绕线保险丝的结构示意图。

图2A至图2C是本发明制备保险丝组件单体的流程及结构示意图。

图3A至图3C是本发明制备保险丝组件单体的第一实施例流程及结构示意图。

图4A至图4D是本发明制备保险丝组件单体的第二实施例流程及结构示意图。

图5A至图5D是本发明制备保险丝组件单体的第三实施例流程及结构示意图。

附图标记与部件的对应关系如下：

保险丝10；芯棒11；金属丝12；焊料13；金属帽14；绝缘芯20；焊接区P；金属层300；一次加工金属层301；二次加工金属层302；螺旋金属层30；螺旋圈部31；加宽圈带部32；末端圈带部320；金属帽40；焊料41；遮挡层50；空白区域60。

具体实施方式

为利于对本发明的了解，以下结合附图及实施例进行说明。

本发明提供一种用于绕线式保险装置的保险丝组件，所述绕线式保险装置具体可以是缓动式或延时式保险丝。

本发明保险丝组件是通过将金属材料沉积或者涂附在绝缘芯表面后进行螺旋纹路加工，再切割形成两端部上覆盖有金属层、用以装配于绕线式保险装置的保险丝组件单体，藉以取代现有通过金属丝缠绕在保险丝组件棒外部而形成的保险丝组件单体。

请参阅图2A至图2C，显示本发明制备保险丝组件单体的流程及保险丝组件在不同步骤中的结构示意图。如图2A，显示表面已形成金属层并完成螺旋纹路加工的结构示意图；其中，所述保险丝组件的绝缘芯20表面一体成形有螺旋金属层30，所述绝缘芯20设有至少两个焊接区P，所述焊接区P是沿绝缘芯完整周长设置的表面区域，以作为后续将保险丝组件切割成单体时的部位，并在切割后形成保险丝组件单体的端部，用以与金属帽40焊接。所述螺旋金属层30成形有多个螺旋圈部31绕设在与所述焊接区P错开的绝缘芯20表面上，且所述螺旋金属层30成形有至少两个加宽圈带部32对应绕设于所述绝缘芯20的焊接区P上，使加宽圈带部32形成沿所述绝缘芯20完整周长设置的表层结构。

如图2B，显示本发明保险丝组件被从所述焊接区P切割后形成的保险丝组件单体结构示意图。所述保险丝组件经切割后，所述螺旋金属层30的多个螺旋圈部31绕设于切割后绝缘芯20中段表面，且所述螺旋金属层30在切割后绝缘芯20的两端部表面成形有两个末端圈带部320，所述两个末端圈带部320是由切割前保险丝组件加宽圈带部32所形成。

本发明通过将图2A的保险丝组件从焊接区P切割后形成了如图2B的保险丝组件单体，接着如图2C，显示所述保险丝组件单体用于装配在绕线式保险装置中的结构示意图。所述绕线式保险装置包括绝缘芯20以及焊设于所述绝缘芯20相对两端部的金属帽40；所述金属帽40内部设有焊料41，所述金属帽40通过所述焊料41与所述两个末端圈带部320焊接以设于所述绝缘芯20的相对两端部。

藉此，本发明通过将两端部覆设有金属层(末端圈带部320)的保险丝组件单体装配于绕线式保险装置，使绝缘芯因本身为绝缘材质而容易与焊料形成虚焊或冷焊点的问题，经由所述金属层获得有效的解决，确实提高了焊料和保险丝组件之间焊接强度及稳定度的有益技术效果。

以上说明了本发明保险丝组件、保险丝组件单体以及包括所述保险丝组件单体的绕线式保险装置的具体结构，以下请配合参阅图3A至图5D，说明本发明保险丝组件及其单体具体制备方法。

本发明保险丝组件单体的主要制备方法步骤包括：

通过溅射工艺或者电镀工艺在绝缘芯20表面形成金属层300；

通过程序控制，将金属层300加工形成螺旋纹路，并使所述金属层300的特定区域保留较宽的加宽螺旋纹，制得所述保险丝组件；

自具有加宽螺旋纹的区域将保险丝组件的绝缘芯20及金属层300切割形成两端被加宽金属层300覆盖的保险丝组件单体。

此外，本发明保险丝组件单体的制备方法也可以通过如下步骤达成，所述方法步骤包括：

在绝缘芯20表面预设螺旋式遮挡层50，所述遮挡层50在特定区域保留较宽的加宽螺旋纹；

通过溅射工艺或者电镀工艺在绝缘芯20及所述遮挡层50表面形成金属层300；

将遮挡层50去掉，使金属层300形成螺旋纹路，制得所述保险丝组件；

自具有加宽螺旋纹的区域将保险丝组件的绝缘芯20及金属层300切割形成两端被加宽金属层300覆盖的保险丝组件单体。

其中，所述遮挡层50选自胶带、橡胶或者金属材料。

具体地，在前述两种保险丝组件单体制备方法中，所述绝缘芯20可以选自玻璃或陶瓷材料；所述绝缘芯20可以成形为棒状或管状，但本发明保险丝组件的绝缘芯20构成材料及形成并不限于前述实施态样，也可以是其他能够起到绝缘效果，且能够通过前述方法在绝缘芯20表面形成螺旋金属层30者皆属于本发明的保护范畴。

具体地，在前述两种保险丝组件单体制备方法中，所述金属层300通过无电解电镀工艺形成在绝缘芯20表面；所述螺旋纹路通过激光或者机械方式除去多余金属形成。于本实施例中，本发明通过激光或者机械方式除去多余金属形成所述螺旋纹路时，可利用程序控制对螺旋金属层尺寸进行精确控制，进而提高保险丝组件的电阻值控制精准度，使批量产品的电阻值分布具有高一致性，有效提高产品良率。进一步地，于本发明制法中，一个保险丝组件可以切割形成例如100个单体，从而具有提高生量效率的有益技术效果。

具体地，在前述两种保险丝组件单体制备方法中，所述金属层300的构成材料选自锡、铝、铜、镍、钛、银或前述金属组成的合金。当所述金属层300的构成材料为铜或者银时，在所述金属层300表面上镀锡；或者，当所述金属层300的构成材料为铜时，在所述金属层300表面上镀银。

具体地，在前述两种保险丝组件单体制备方法中，在所述金属层300表面上镀另外一层金属层，所述另外一层金属层可选择在金属层300形成螺旋纹路之前或之后形成。

具体地，在前述两种保险丝组件单体制备方法中，当所述保险丝组件单体用于装配慢断式或者延时式保险装置时，所述金属层300可通过进行第二次电镀，以提升金属层300的局部或整体厚度。所述第二次电镀可选择在金属层300形成螺旋纹路之前或之后。

以下进一步配合附图说明本发明保险丝组件的制备方法及其加工过程中结构变化的具体实施例。

请参阅图3A至图3C，说明本发明保险丝组件及其单体制备方法的第一实施例流程及加工结构示意图。于本实施例中，保险丝组件的制备是先取材，选择合适的绝缘芯20(图3A)；接着在绝缘芯20表面进行第一次溅射或电镀以形成金属层300(图3B)；再将金属层300加工形成螺旋纹路，并使所述金属层300的在对应于绝缘芯20表面的焊接区P处，保留较宽的螺旋纹，以制得如图3C的保险丝组件。在本实施例中，所述绝缘芯20表面使进行单次的金属层成形加工，因此，如图3B，所述绝缘芯20表面的金属层为一次加工金属层301。

请参阅图4A至图4D，说明本发明保险丝组件及其单体制备方法的第二实施例流程及加工结构示意图。于本实施例中，图4A及图4B的保险丝组件加工结构与第一实施例中的图3A及图3B无异，故不再详述。当一次加工金属层301的厚度不够时，可以再进行第二次金属层成形加工，即进行第二次电镀，以在一次加工金属层301表面形成二次加工金属层302(图4C)，以提升金属层的局部或整体厚度，并在将金属层300加工形成螺旋纹路后，使螺旋金属层30通过一次加工金属层301及二次加工金属层302的叠加而具有较厚的金属层。

请参阅图5A至图5D，说明本发明保险丝组件及其单体制备方法的第三实施例流程及加工结构示意图。于本实施例中，保险丝组件的制备是先取材，选择合适的绝缘芯20(图5A)；接着在绝缘芯20上设置沿绝缘芯20表面绕设的螺旋带状遮挡层50，所述遮挡层50成形有一圈一圈的圈带，所述圈带之间具有留待后续步骤中用以形成金属层30的空白区域60，并在对应于绝缘芯20表面焊接区P处保留宽幅较大的空白区域60，用以形成金属层30的加宽圈带部32(图5B)；接着在绝缘芯20表面进行第一次溅射或电镀以形成金属层300，然后去除所述遮挡层50及其覆盖于遮挡层50上的局部金属层300，使金属层300形成螺旋纹路，制得保险丝组件(图5C)。在本实施例中，可以在图5C的结构基础上进一步对保险丝组件做第二次金属层成形加工，经由一次加工金属层301及二次加工金属层302的叠加，而提升螺旋金属层30的圈带宽度或厚度。

以上结合附图及实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种保险丝组件，用于绕线式保险装置；其特征在于：

所述保险丝组件的绝缘芯表面一体成形有螺旋金属层，所述绝缘芯上设有至少两个焊接区，所述焊接区是沿绝缘芯完整周长设置的表面区域；所述螺旋金属层成形有多个螺旋圈部绕设在与所述焊接区错开的绝缘芯表面上，且所述螺旋金属层成形有至少两个加宽圈带部对应绕设并覆盖于所述绝缘芯的焊接区上。

2.一种如权利要求1的保险丝组件的单体制备方法；其特征在于，所述方法步骤包括：

在绝缘芯表面预设螺旋式遮挡层，所述遮挡层在特定区域保留加宽的螺旋纹；

通过溅射工艺或者电镀工艺在绝缘芯及所述遮挡层表面形成金属层；

将遮挡层去掉，使金属层形成螺旋纹路，制得所述保险丝组件；

自具有加宽螺旋纹的区域将保险丝组件的绝缘芯及金属层切割形成两端被加宽金属层覆盖的保险丝组件单体。

3.如权利要求2所述的单体制备方法，其特征在于：

所述遮挡层选自胶带、橡胶或者金属材料。

4.一种如权利要求1的保险丝组件的单体制备方法；其特征在于，所述方法步骤包括：

通过溅射工艺或者电镀工艺在绝缘芯表面形成金属层；

通过程序控制，将金属层加工形成螺旋纹路，并使所述金属层的特定区域保留加宽的螺旋纹，制得所述保险丝组件；

自具有加宽螺旋纹的区域将保险丝组件的绝缘芯及金属层切割形成两端被加宽金属层覆盖的保险丝组件单体。

5.如权利要求2或4所述的单体制备方法，其特征在于：

所述绝缘芯是选自玻璃或陶瓷材料；所述绝缘芯成形为棒状或管状。

6.如权利要求2或4所述的单体制备方法，其特征在于：

所述金属层通过无电解电镀工艺形成在绝缘芯表面；所述螺旋纹路通过激光或者机械方式除去多余金属形成。

7.如权利要求2或4所述的单体制备方法，其特征在于：

所述金属层的构成材料选自锡、铝、铜、镍、钛、银或前述金属组成的合金。

8.如权利要求2或4所述的单体制备方法，其特征在于：

当所述保险丝组件单体用于装配慢熔式或者延时式保险装置时，所述金属层可通过进行第二次电镀，以提升金属层的局部或整体厚度。

9.一种绕线式保险装置，其特征在于，其包括如权利要求2至8中任一项所述的单体制备方法制成的保险丝组件单体。