CN115763185A - 一种控制器电路板热保险丝及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种控制器电路板热保险丝及其制造方法，涉及保险丝技术领域，包括绝缘座、弹簧、导电片以及上盖，其中：导电片、弹簧保持作用力居中的状态上下依次布置于绝缘座内，上盖扣合于绝缘座上并传递挤压力至导电片、弹簧，以使得弹簧被压缩、且导电片处于焊接位置，当电路板电流过大，电路板焊盘锡融化，热保险丝上导电片在弹簧弹力的作用下弹开，电路板电路断开，实现电路保护。本发明通过给出一种全新结构的热保险丝，解决了现有热保险丝占用电路板面积过大、与电路板焊接后需要整形产生所需内应力、检测设备贵、整形容易损坏电路板的问题。

Description

一种控制器电路板热保险丝及其制造方法

技术领域

本发明涉及保险丝技术领域，尤其涉及一种控制器电路板热保险丝及其制造方法。

背景技术

目前控制器电路板经常使用热保险丝，控制器在使用过程中，当电路板电流过大，热保险丝弹片对应焊盘上的锡融化，保险丝弹片(或导电片)在内应力(或弹簧弹力)的作用下弹开，电路断开，以起到保护产品作用。

现有的热保险丝在与电路板回流焊后，需要压装整形，使热保险丝弹片产生内应力(或者将弹簧的弹力传递到焊盘上)。如专利授权公告号为CN2342462Y的中国实用新型专利，公开了一种弹开式热保险丝，由金属线材裁切成型，具有两接脚及一弹性段，该弹性段连结在两接脚间,并缠绕形成线圈状，当对两接脚施以反向力，再将其焊锡焊固在电路接点上，因弹性段具有弹力，若电路通以电流，电路基板温度升高至焊锡熔化温度时，锡面因熔化变软，接脚会受弹性段作用弹开，达到保护的功能。该技术方案中热保险丝在回流焊中，则需要将热保险丝压装整形至其整体贴合于电路板上，以避免热保险丝占用电路板过多的竖向空间，而影响后期组装，然而压装整形的操作，容易损坏电路板、整形不到位或者过整形，整形完成需要相应的设备检测整形结果，投资大。

此外，现有保险丝还存在体积大的问题。如专利授权号为CN209912829U，包括壳体、保险丝、受热膨胀件和封盖，保险丝包括第一电极片、第二电极片和熔断丝，所述熔断丝连接于第一电极片和第二电极片之间，第一电极片固定连接于第一槽体内，保险丝可在电源电流异常时自动断开。该技术方案中的热保险丝，整体结构尤其是突出的两个电极片体积大，所占据的空间大，对电路板布置不友好。

基于上述问题，本发明设计了一种控制器电路板热保险丝及其制造方法来解决以上问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种控制器电路板热保险丝及其制造方法，热保险丝体积小、装配简单且焊接后不需要整形，工艺简单，成本低。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种控制器电路板热保险丝，包括绝缘座、弹簧、导电片以及上盖，其中：

所述导电片、弹簧保持作用力居中的状态上下依次布置于绝缘座内，上盖扣合于绝缘座上并传递挤压力至导电片、弹簧，以使得弹簧被压缩、且导电片处于焊接位置。

进一步的，所述导电片包括三种状态：预装状态、压装到位状态及融化弹开状态。

进一步的，所述绝缘座上设有弹簧限位槽，弹簧位于弹簧限位槽内；

所述绝缘座上还设有弹簧限制结构，以限制弹簧整体保持居中状态。

进一步的，所述绝缘座上设有导电片限位结构，以使得导电片预装及融化弹开时定位于绝缘座上。

进一步的，所述绝缘座上还设有导电片导向结构，以使得导电片预装、压装到位及融化弹开时均保持居中状态。

进一步的，所述导电片导向结构包括上端导向部以及下端导向部，其中：上端导向部使得导电片预装、融化弹开时保持居中状态；下端导向部使得导电片压装到位时保持居中状态。

进一步的，所述上盖背向绝缘座的一端端面设有供真空吸嘴吸取的吸取平面。

进一步的，所述绝缘座上还设有检测窗口。

一种制造方法，用于制造控制器电路板热保险丝，所述方法为：

步骤1)、绝缘座注塑成型；

步骤2)、将弹簧放入弹簧限位槽内；

步骤3)、预装导电片：导电片基于导电片限位结构、上端导向部的作用定位、居中于绝缘座上，并对弹簧保持预压状态；

步骤4)、压装到位导电片：上盖扣合于塑料底座上，对预装的导电片压装到位，并进一步压缩弹簧，同时导电片基于下端导向部的作用居中于绝缘座上；

步骤5)、将导电片接脚焊接于电路板上，以实现热保险丝与电路板的焊接；

步骤6)、去除上盖，导电片和弹簧失去上盖的挤压作用，此时弹簧弹力传递至电路板焊盘上。

进一步的，当电路板电流过大，电路板焊盘锡融化，热保险丝上导电片在弹簧弹力的作用下弹开，电路板电路断开，实现电路保护。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明中，通过给出一种全新结构的控制器电路板热保险丝，热保险丝与电路板焊接组装后撤除上盖，仅保留导电片、绝缘座和弹簧，热保险丝整体体积小，便于在电路板上布置；并且，基于给出的热保险丝结构，热保险导电片可以通过采用导电率高的材料如黄铜、紫铜等，还能够进一步缩小体积，以更便于其在电路板上的布置，以及基于弹簧弹力实现融化弹开的结构，导电片可以采用无弹性的材料如普通铜材，以进一步降低成本。

(2)本发明安装于电路板后的热保险丝的上盖去除后，利用弹簧弹力传递至焊盘上来实现热保护，无需后道整形，不仅不容易损坏电路板，还能节约相关压装和设备成本。

附图说明

图1为本发明中绝缘座的结构示意图；

图2为本发明中表示弹簧安装于绝缘座上的结构示意图；

图3为本发明中表示导电片安装于绝缘座上的结构示意图；

图4为本发明中表示导电片限位结构的结构示意图(此时导电片处于预装状态)；

图5为本发明中表示导电片上端导向部的结构示意图；

图6为本发明中表示上盖扣合于绝缘座上的结构示意图；

图7为本发明中表示导电片下端导向部的结构示意图(此时导电片处于压装到位状态)；

图8为本发明中表示热保险丝焊接于电路板上的结构示意图；

图9为本发明中表示去除上盖后、热保险丝焊接于电路板上的剖视图；

图10为本发明表示热保险丝融化弹开后的状态示意图。

图中：1、绝缘座；2、弹簧；3、导电片；4、上盖；5、弹簧限位槽；6、弹簧限制结构；7、导电片限位结构；8、导电片导向结构；9、上端导向部；10、下端导向部；

a、热保险丝；b、电路板；b1、电路板焊盘。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

一种控制器电路板热保险丝，包括绝缘座1、弹簧2、导电片3以及上盖4。导电片3、弹簧2保持作用力居中的状态上下依次布置于绝缘座1内，上盖4扣合于绝缘座1上并传递挤压力至导电片3、弹簧2，以使得弹簧2被压缩、且导电片3处于焊接位置。焊接时，将导电片3接脚焊接于电路板焊盘上。

针对热保险丝各个结构的连接和位置关系，具体地描述如下：

首先，需要说明的是，本申请热保险丝在安装及使用时包括三种状态，即：预装状态、压装到位状态及融化弹开状态。

如图1所示，绝缘座1包括底端支撑部以及上端安装部，上端安装部位于底端支撑部的顶端两侧边处。优选的，绝缘座1可采用塑料等绝缘材质制成。

其中，底端支撑部的顶端居中位置处开设有弹簧限位槽5，优选的，弹簧限位槽5为圆形槽结构，如图2所示，弹簧2安装于弹簧限位槽5内。绝缘座1上还设有弹簧限制结构6，弹簧限制结构6可采用圆柱型限制杆结构，且限制杆的外径与弹簧2的内径相匹配，安装时，弹簧2套设于限制外周，以限制弹簧2整体保持居中状态，从而保证弹簧2在压缩或释放弹力的过程中整体不偏移。

并且，绝缘座1上还设有检测窗口12。检测窗口12的设置，便于确保热保险丝组装时检测弹簧2位置是否正确。

导电片3安装于绝缘座1上居中位置处，由绝缘座1上的上端安装部定位、导向，并对弹簧2造成预压作用。

具体地，导电片3整体由中间部、两端连接部以及两端焊脚组成。其中，中间部保持顶端平面结构，为上盖4挤压提供挤压平面，中间部两端通过连接部连接焊脚，两端连接部为弧形过渡结构，两端焊脚与中间部保持相同的平面结构，为后期焊接于电路板上时，提供焊接平面。

为了使得导电片3定位以及在预装、压装以及弹开的任意状态下均能保持初始的居中状态。绝缘座1上设有导电片限位结构7和导电片导向结构8。其中，导电片限位结构7用于使得导电片3预装及融化弹开时定位于绝缘座1上；导电片导向结构8用于使得导电片3预装、压装到位及融化弹开时均保持居中状态。并且，进一步的，导电片导向结构8包括上端导向部9以及下端导向部10，其中：上端导向部9使得导电片3预装、融化弹开时保持居中状态；下端导向部10使得导电片3压装到位时保持居中状态。

在一个可能的实施例中，导电片限位结构7，如图4所示，绝缘座1上的上端安装部与导电片3焊脚相对应的四角处设有限位面，限位面保持与导电片3焊脚平面相一致的状态，导电片3安装时，焊脚上平面由限位面进行定位，以起到固定导电片3的作用。

导电片导向结构8中上端导向部9，如图5所示，绝缘座1上的上端安装部与导电片3弧形安装部相对应四角处设有导向斜面，导向斜面保持导电片3处于绝缘座1上居中位置，在导电片3预装以及弹开时起到居中导向的作用。

当导电片3和弹簧2均在绝缘座1上安装到位后，此时，热保险丝处于预装状态。

接着由预装状态转变至压装到位状态，该转变过程需要借助上盖4来实现。

上盖4扣合于绝缘座1上，采用扣合的方式可以保证后期上盖4还可以从绝缘座1取下，如图6所示。优选的，上盖4可采用塑料等绝缘材质制成。上盖4包括中间吸取平面11以及位于中间吸取平面11四角处的扣合面。中间吸取平面11顶端可供真空吸嘴吸取。

上盖4与绝缘座1的扣合结构，在一个可能的实施例中，可以为：绝缘座1上的上端安装部外侧侧边的四角处设有与上盖4扣合面的另一扣合面，通过两个扣合面的相互作用力，实现上盖4与绝缘座1的扣合。

上盖4扣合于绝缘座1上之后，导电片3被压装至脱离上端安装部，导电片3进一步挤压弹簧2，弹簧2则进一步积攒弹性势能；导电片3上焊脚被上盖4压装到位至焊接位置，同时，导电片3由绝缘座1上下端导向部10起到居中导向的作用。

下端导向部10形成于绝缘座1上底端支撑部上，将底端支撑部的两侧设有导向斜面，如图7所示，在压装到位时，该导向斜面保持导电片3作用力居中的状态。此时，热保险丝处于压装到位状态。

当热保险丝处于压装到位状态后，即可利用焊接技术，将热保险丝焊接于电路板上，如图8所示，并在焊接完成后，将上盖4从绝缘座1上拆卸，如图9所示，撤去上盖4后，上盖4对导电片3和弹簧2的挤压作用力消失。之后，热保险丝一直在电路板上保持该状态直至其融化弹开起到保护作用，融化弹开时的热保险丝即为融化弹开状态。

在融化弹开状态下，如图10所示，导电片3被弹簧2的弹力弹开，并回到初始的预压状态，此时，仍然由上端导向部9对导电片3起到居中导向作用。

此外，基于上述控制器电路板热保险丝的结构，本申请还提供了一种制造方法，用于制造该控制器电路板热保险丝，方法为：

步骤1)、塑料绝缘座1一体注塑成型(如图1所示)；

步骤2)、将弹簧2放入弹簧限位槽5内，并套设于呈圆形杆状的弹簧限制结构6外周，保证弹簧2不偏移(如图2所示)；

步骤3)、预装导电片3(如图3所示)：导电片3基于呈限位面的导电片限位结构7、呈导向斜面的上端导向部9的作用定位、居中于绝缘座1上，并对弹簧2保持预压状态(如图4-5所示)；

步骤4)、压装到位导电片3：上盖4扣合于塑料底座上(如图6所示)，对预装的导电片3压装到位，并进一步使弹簧2压缩，同时导电片3基于下端导向部10的作用居中于绝缘座1上(如图7所示)；其中，上盖4的安装操作由真空吸嘴吸取于上盖4顶端的吸吸取平面11来实现。

步骤5)、将导电片3接脚焊接于电路板焊盘上，以实现热保险丝与电路板的焊接；焊接采用锡焊。(如图8所示)

步骤6)、去除上盖4，导电片3和弹簧2失去上盖4的挤压作用，此时导电片3由焊接点固定，保持对弹簧2的压缩状态，同时弹簧2弹力传递至电路板焊盘上。(如图9所示)

热保险丝和电路板焊接后，去除上盖，可用简单的导通测试(如电路板常见的ICT测试)确定热保险丝状态，不仅便于检测热保险丝的状态，而且降低了检测工序难度。

上述步骤1)-6)完成，热保险丝组装完成。组装完成后，无需后道整形，电路板不会因此受到损坏。

后续工作时，当电路板电流过大，电路板焊盘锡融化，如图10所示，热保险丝上导电片3在弹簧弹力的作用下弹开，电路板电路断开，实现电路保护。

综上所述，本发明设计了一种全新结构的热保险丝，能解决市场现有热保险丝的痛点，即，解决了现有热保险丝占用电路板面积过大、与电路板焊接后需要整形产生所需内应力、检测设备贵、整形容易损坏电路板的问题。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种控制器电路板热保险丝，其特征在于，包括绝缘座(1)、弹簧(2)、导电片(3)以及上盖(4)，其中：

所述导电片(3)、弹簧(2)保持作用力居中的状态上下依次布置于绝缘座(1)内，上盖(4)扣合于绝缘座(1)上并传递挤压力至导电片(3)、弹簧(2)，以使得弹簧(2)被压缩、且导电片(3)处于焊接位置。

2.根据权利要求1所述的一种控制器电路板热保险丝，其特征在于，所述导电片(3)包括三种状态：预装状态、压装到位状态及融化弹开状态。

3.根据权利要求2所述的一种控制器电路板热保险丝，其特征在于，所述绝缘座(1)上设有弹簧限位槽(5)，弹簧(2)位于弹簧限位槽(5)内；

所述绝缘座(1)上还设有弹簧限制结构(6)，以限制弹簧(2)整体保持居中状态。

4.根据权利要求2所述的一种控制器电路板热保险丝，其特征在于，所述绝缘座(1)上设有导电片限位结构(7)，以使得导电片(3)预装、融化弹开时定位于绝缘座(1)上。

5.根据权利要求4所述的一种控制器电路板热保险丝，其特征在于，所述绝缘座(1)上还设有导电片导向结构(8)，以在导电片(3)预装、压装到位及融化弹开时起到居中导向作用。

6.根据权利要求5所述的一种控制器电路板热保险丝，其特征在于，所述导电片导向结构(8)包括上端导向部(9)以及下端导向部(10)，其中：上端导向部(9)使得导电片(3)预装、融化弹开时保持居中状态；下端导向部(10)使得导电片(3)压装到位时保持居中状态。

7.根据权利要求1或2所述的一种控制器电路板热保险丝，其特征在于，所述上盖(4)背向绝缘座(1)的一端端面设有供真空吸嘴吸取的吸取平面。

8.根据权利要求1或2所述的一种控制器电路板热保险丝，其特征在于，所述绝缘座(1)上还设有检测窗口。

9.一种制造方法，其特征在于，用于制造如权利要求1-8任一项所述的控制器电路板热保险丝，所述方法为：

步骤1)、绝缘座(1)注塑成型；

步骤2)、将弹簧(2)放入弹簧限位槽(5)内；

步骤3)、预装导电片(3)：导电片(3)基于导电片限位结构(7)、上端导向部(9)的作用定位、居中于绝缘座(1)上，并对弹簧(2)保持预压状态；

步骤4)、压装到位导电片(3)：上盖(4)扣合于塑料底座上，对预装的导电片(3)压装到位，并进一步压缩弹簧(2)，同时导电片(3)基于下端导向部(10)的作用居中于绝缘座(1)上；

步骤5)、将导电片(3)接脚焊接于电路板上，以实现热保险丝与电路板的焊接；

步骤6)、去除上盖(4)，导电片(3)和弹簧(2)失去上盖(4)的挤压作用，此时弹簧(2)弹力传递至电路板焊盘上。

10.根据权利要求9所述的一种控制器电路板热保险丝及其制造方法，其特征在于，当电路板电流过大，电路板焊盘锡融化，热保险丝上导电片(3)在弹簧(2)弹力的作用下弹开，电路板电路断开，实现电路保护。

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