CN107437478A - 热敏颗粒型热熔断器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种热敏颗粒型热熔断器。该热熔断器尤其包括：金属材质的圆筒形壳体(10)，设置为所述壳体(10)的一侧与第一引脚(L1)通电连接，并且所述壳体(10)的开放的另一侧前端设置有第二引脚(L2)，且所述第二引脚(L2)以绝缘套管(50)为介质与壳体(10)绝缘；热敏粒(30)，位于所述壳体(10)的内部空间(S1)并且由弹簧(13)弹性支承；由金属材质的薄板成型制成的开关端子(40)，所述开关端子(40)的上表面中央处具有通过所述弹簧(13)的弹性恢复力与所述第二引脚(L2)的前端处的固定触点通电接触的上表面(42)，并且所述开关端子(40)具有从所述上表面(42)在径向外侧的上方向上向外突出并延伸成与所述壳体(10)的内侧壁面(11)通电接触的接触端子片(41)；以及由非传导性材料制成的操作部件，当所述热敏粒(30)的高度下降至一定程度以下时，所述操作部件通过所述弹簧(13)的力朝着接触端子片(41)移动使得解除所述开关端子(40)的接触端子片(41)与壳体(10)的接触状态，从而切断第一引脚(L1)与第二引脚(L2)的电连接。

Description

热敏颗粒型热熔断器
技术领域
本发明涉及热敏颗粒型热熔断器，尤其涉及这样一种热敏颗粒型热熔断器，即，在周围温度及电路温度上升至既定标准以上时，随着壳体内的热敏性颗粒的熔融而使得通过弹簧弹性支承的活动端子和引线分离或连接，从而通/断电路的热敏颗粒型热熔断器。
背景技术
热熔断器作为检测设备的异常过热而迅速切断电路的元件，其用于诸如汽车的电气部件、各种家用电器、移动电子通信设备、办公设备、车载电气部件、AC适配器、充电器、电机、电池等多种领域。
所述热熔断器通常使用由在预定的熔断器操作温度下熔融的有机物成型的颗粒型作为热敏材料。包括以下专利文献的多个文献中已公开了这种热熔断器。
现有技术文献
专利文献
(专利文献1)KR10-1202434 B1
(专利文献2)US5530417 B1
在所述专利文献1所公开的传统的热熔断器中，当支承体在操作温度范围内熔融时，使连接至第一引脚的第一触点与连接至第二引脚的第一触点(金属壳体内壁)选择性通电的活动端子由于按压支承体的弹簧的力而朝着触点分离的方向移动，使得第一触点和第二触点电气上断开，由此切断电路。
然而，在所述传统的热熔断器中，当作用于使活动端子从第二触点分离的方向上的第二弹力变得比作用于使活动端子接触第一触点的方向上的第一弹力更大时，即在支承体熔融为缩减至一定高度的某一瞬间的时间点上，活动端子使第一触点和第二触点瞬间断开，因此具有开关的操作对于支承体高度的变化敏感的结构。
因而，在这种结构中，由于通电截止(cut-off)操作灵敏地反应于两个弹簧的作用力上的细微差异或热敏性颗粒少量的减少，因此存在着在温度低于设定的操作温度范围的低温区域中当发生温敏颗粒的不期望的收缩变形时引发切断电路的误操作的问题。这种结构的传统的热熔断器由于对周围温度的变化反应灵敏而具有操作不稳定的问题。
此外，对于所述传统的热熔断器，由于其具有活动端子的外侧周长方向的前端与壳体的内侧壁面以线接触的状态接触的结构，存在如下问题，即，当弹性支承活动端子的弹簧的力未能均匀地施加至活动端子时，活动端子向某一侧倾斜且活动端子的内壁被卡住而不能滑动，从而导致无法操作。
发明内容
解决的技术问题
本发明的目的在于提供一种通过使触点稳定地接触或分离使得在设定的温度范围中在不发生误操作的情况下准确操作从而具有较高操作可信性的热敏颗粒型热熔断器，以解决如上所述的传统热熔断器的缺点。
解决方法
为达成所述目的的、本发明的热敏颗粒型热熔断器包括：金属材质的圆筒形壳体和热敏粒，其在，所述壳体的一侧与第一引脚通电连接，并且所述壳体的开放的另一侧前端设置有第二引脚，且所述第二引脚以绝缘套管为介质与壳体绝缘，并且所述热敏粒在所述壳体的内部空间中由弹簧弹性支承，当该热敏粒在随着周围温度的上升而熔融的过程中温度达到一定的熔断器操作启动温度使得其高度下降至一定程度时，开关端子切断第一引脚与第二引脚的电连接。
其中，所述开关端子由金属薄板成型制成，且其上表面中央处具有在不受热敏粒的缩小变形的影响的情况下通过所述弹簧的弹性恢复力与所述第二引脚的前端处的固定触点通电接触的上表面，并且所述开关端子具有从所述上表面在径向外侧的上方向上向外突出并延伸使得与所述壳体的内侧壁面通电接触的接触端子片。
本发明的热敏颗粒型热熔断器还包括由非传导性材料制成的操作部件，当所述热敏粒的高度下降至一定程度以下时，所述操作部件通过所述弹簧的力朝着接触端子片移动使得解除所述开关端子的接触端子片与壳体的接触状态，从而切断第一引脚与第二引脚的电连接。
此外，根据本发明的所述开关端子的接触端子片由在所述上表面的边缘处沿着其周边以等间距隔开布置的多个接触端子片构成，并且各接触端子片从所述上表面的边缘在径向外侧的上方向上向外突起并延伸使得其外侧上端部与壳体的内侧壁面接触。
此外，所述操作部件由非传导性材料形成，所述操作部件的上侧开放，且所述操作部件具有包括底部并收纳热敏粒的颗粒收纳槽，并且所述操作部件的侧壁与所述壳体的内侧壁面滑动接触，其中，所述侧壁沿着所述颗粒收纳槽的周边设置使得所述操作部件能够沿着所述壳体的内侧壁面滑动；当收纳在所述颗粒收纳槽内的热敏粒熔融至熔断器操作启动高度时，所述侧壁的上端通过所述弹簧的弹性恢复力进入所述壳体的内侧壁面与所述接触端子片之间以解除所述接触端子片与壳体的内侧壁面的接触状态，从而切断第一引脚与第二引脚的电连接。
此外，所述操作部件侧壁上端的内侧面优选地形成为朝着中心向下倾斜的倾斜面。
所述颗粒收纳槽的底部设置有孔使得所述热敏粒的熔融部分能够被排出。
有益效果
根据如上所述的本发明的结构，由于在操作部件随着热敏粒的熔融而移动时沿着壳体的内侧壁面滑动地被引导并进行直线移动的同时，解除壳体与开关端子的接触状态，从而能够在预定的温度范围内不发生误操作的情况下准确地实现开关操作。
此外，由于不会受到因外部的振动或冲击等未预料的因素而导致的热敏粒变形的直接影响，而是仅在根据周围温度的上升而熔融变形至预定量的情况下，才精确地反应并进行开关操作，因此确保较高的操作可靠性。
附图说明
图1是示意性地示出根据本发明的热敏颗粒型热熔断器的整体结构的分解立体图。
图2是根据本发明的热敏颗粒型热熔断器处于壳体内外温度为导通的状态的纵向组装剖视图。
图3是操作部件即将解除壳体的内侧壁面与开关端子的接触的状态的纵向组装剖视图。
图4是操作部件解除壳体的内侧壁面与开关端子的接触的状态的纵向组装剖视图。
图5是图3的“X”部分的放大详图。
图6是图4的“Y”部分的放大详图。
附图标记的说明
L1：第一引脚 L2：第二引脚
10：壳体 11：内侧壁面
13：弹簧 20：操作部件
22：颗粒收纳槽 23：孔
24：侧壁 24a：侧壁上端
30：热敏粒 30a：热敏粒的熔融部分
40：开关端子 41：接触端子片
42：上表面 50：绝缘套管
51：贯通孔 h0：开始熔融之前的热敏粒的高度
h1：处于熔断器即将开始操作之前的状态的热敏粒的高度(操作部件即将解除壳体内侧壁面与开关端子的接触的状态中的热敏粒高度)
具体实施方式
下面，将参照附图对根据本发明的热敏颗粒型热熔断器的优选实施例进行详细说明。
图2是根据本发明的热敏颗粒型热熔断器的组合剖面图，其示出在第一引脚L1与第二引脚L2彼此通电的“开关闭合(on)”状态下的部件之间的配置状态。以下为便于说明，将图2中壳体10的开放的前端侧称为“上侧”、底部侧称为“下侧”、壳体10的开放的前端方向称为“上方向”，其相反方向称为“下方向”，而“左侧”、“右侧”则指代从图2的正面观看时的左侧和右侧。
如图1和图2所示，根据本发明的热敏颗粒型热熔断器包括：一侧开放且底部与第一引脚L1连接的金属壳体10；热敏粒30；装载所述热敏粒30并且可滑动地设置在壳体10的内部，且通过弹簧13偏向所述第一引脚的操作部件20；贯穿固定于壳体10的开放的前端处的绝缘套管50的贯通孔51而朝着壳体10的内部延伸，并在壳体10的内侧前端处具有固定触点的第二引脚L2；以及上表面42与延伸至所述壳体10内部的所述第二引脚L2的下端接触，且底面与装载于所述操作部件30的热敏粒30的上表面紧密贴合，并且边缘处的接触端子片41与所述壳体10的内侧壁面11接触的开关端子40。
所述第二引脚L2如图2所示配置为贯穿插置于壳体10的上端开放部分处的绝缘套管50的贯通孔51且相对于壳体10绝缘，其下端延伸至绝缘套管50的下端下方，并且其上端在贯穿绝缘套管50而延伸至外部的状态下通过密封材料70密封固定。
所述操作部件20成型为一定高度h0以将熔融前的热敏粒30收纳并支承于由侧壁24包围的颗粒收纳槽22，且其侧壁24的外侧面滑动地引导于所述壳体10的内侧壁面11。所述侧壁24的上端24a从上端外侧面朝向颗粒收纳槽22向下倾斜，使得在进入所述开关端子40的接触端子片41与壳体10的内侧壁面11之间的空间时能够对接触端子片41的外侧面逐渐施压。
此外，操作部件20由压缩设置在其底面与壳体10的底部之间的弹簧13弹性支承。所述开关端子40单独地或隔着垫板43放置于收纳在所述颗粒收纳槽22内的热敏粒30的上端面上。
如上所述，放置于热敏粒30上端面上的开关端子40由金属薄板弯曲成型，且其上表面的中央处具有能够与所述第二引脚L2的前端电接触的上表面42，并且所述开关端子40具有从所述上表面42的边缘朝着径向外侧上方向倾斜并延伸使得外侧面能够与所述壳体10的内侧壁面11电接触的多个接触端子片41。
另外，本发明还包括所述开关端子40的上表面42与第二引脚L2的前端通过铆接或焊接等连接方式固定的结构。在这种情况下，能够实现开关端子40与第二引脚L2之间的稳定接触，从而能够防止因两者之间的连接不稳定而产生的误操作。
这种开关端子40如图2所示在热敏粒30处于初始状态的高度h0时，根据通过操作部件20传递的弹簧13的弹性恢复力，其上表面42与第二引脚L2的固定触点接触，而沿着上表面42的周边以等间距隔开设置的多个接触端子片41则与壳体10的内侧壁面11接触。
所述热敏粒30有非传导性有机物压缩为颗粒(pellet)形态而成型。这种热敏粒30如图2所示具有高度h0，且设置成在操作部件20的颗粒收纳槽22的内部放置于其底面上。当壳体10的周围温度达到或超过预定的熔断器操作启动温度(热熔断器切断电路的操作温度)时，热敏粒30开始熔融且其如高度图3及图4所示下降(h0→h1)。
所述操作部件的结构20如图2所示，由于收纳热敏粒30的颗粒收纳槽22的底部具有孔23，当颗粒收纳槽22内的热敏粒30熔融时，其熔融的部分30a通过所述孔23流向壳体10的下侧，即壳体10的安装有弹簧13的下侧空间，以避免其妨碍操作部件20的侧壁24的滑动。
此外，开关端子40的底面与热敏粒30的上端面之间可设置垫板43。在设置上述垫板43的情况下，即使热敏粒30的上端面的熔融面不均匀也能够稳定地支承开关端子40。
下面，将参照附图对根据本发明的热熔断器的操作进行说明。
正常(normal)状态：开关闭合(ON)状态(图2至图3)
当壳体11的周围温度为预定的熔断器操作温度以下时，如图2所示，由于热敏粒12不会熔融，热敏粒12的高度不会发生变化。因此，开关端子40通过弹簧13的力在上表面42处与第二引脚L2接触，与此同时接触端子片41与壳体10的内侧壁面11接触，最终与第一引脚l1通电，使得电流维持开关闭合状态。
此外，如图3所示，当热敏粒30的周围温度为预定的熔断器操作启动温度以下时，热敏粒30部分地熔融，并且在热敏粒30的高度处于预定的熔断器操作启动温度h1以上时，如上文所述的图2中的情况，开关端子40通过弹簧13的力保持其上表面42与第二引脚L2的接触，同时接触端子片41也保持与壳体10的内侧壁面11的接触，从而与第一引脚l1通电，使得电流维持开关闭合状态。
开关断开(OFF)(图4)
当周围温度的上升时，所述热敏粒30开始熔融且高度下降，与此同时，支承热敏粒30的操作部件20也受到弹簧13的弹性恢复力而朝着开关端子40移动，并且如图3所示，自热敏粒30的高度改变为熔断器操作启动高度h1的瞬间开始，操作部件20的侧壁24的上端24a进入壳体40的内侧壁面11与开关端子30的接触端子片41之间，从而解除壳体40的内侧壁面11与开关端子30的接触端子片41的接触状态(图4)。
由此，连接至壳体10的第一引脚L1与第二引脚L2的电连接被切断使得电路断开。
如上所述，由于操作部件20随着由热敏粒30的熔融而导致的高度减小的变化(即，由温度上升导致的热敏粒的变形)而滑动着直线移动并解除开关端子与壳体的接触状态，能够在不发生误操作的情况下准确地进行开关断开操作，从而提供了稳定性高的热熔断器。
此外，当发生开关端子40在壳体10的内部相对于壳体的中轴方向倾斜的现象时，由于接触端子片与壳体的内侧壁面稳定接触，仍能够从根本上防止因热敏粒的不期望的变形或由这种变形造成的弹簧的不均匀的作用力使得开关端子偏向某一方向而被卡在壳体内壁上从而产生的无法操作的现象。

Claims (1)

1.一种热敏颗粒型热熔断器，包括：
金属材质的圆筒形壳体(10)，所述壳体(10)的一侧与第一引脚(L1)通电连接，并且所述壳体(10)的开放的另一侧前端设置有第二引脚(L2)，且所述第二引脚(L2)以绝缘套管(50)为介质与壳体(10)绝缘；
热敏粒(30)，位于所述壳体(10)的内部空间(S1)并且由弹簧(13)弹性支承；
开关端子(40)，由金属材质的薄板成型制成并且包括：
上表面(42)，，并且与所述第二引脚(L2)的前端处的固定触点通电接触；以及
多个接触端子片(41)，在所述上表面(42)的边缘处沿着周边等间距隔开设置，并且各接触端子片(41)从所述上表面(42)在径向外侧的上方向上向外突出、并延伸使得所述接触端子片(41)的上端部与所述壳体(10)的内侧壁面(11)通电接触；以及
操作部件(20)，由非传导性材料形成，所述操作部件(20)的上侧开放，且所述操作部件(20)具有底部形成有孔(23)的颗粒收纳槽(11)，并且所述操作部件(20)的侧壁(24)与所述壳体(10)的内侧壁面(11)滑动接触，其中，所述侧壁(24)沿着所述颗粒收纳槽(11)的周边设置使得所述操作部件(20)能够沿着所述壳体(10)的内侧壁面(11)滑动；当收纳在所述颗粒收纳槽(22)内的热敏粒(30)熔融至熔断器操作启动高度(h1)时，所述侧壁(24)的上端(24a)通过所述弹簧(13)的弹性恢复力进入所述壳体(10)的内侧壁面(11)与所述接触端子片(41)之间以解除所述接触端子片(41)与壳体(10)的内侧壁面(11)的接触状态，从而切断第一引脚(L1)与第二引脚(L2)的电连接，
其中，所述操作部件(20)的侧壁(24)的上端(24a)的内侧面形成为朝着中心向下倾斜的倾斜面。
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