CN1476624A - 刀式熔断器 - Google Patents

Abstract

提供一种用于汽车的小型熔断器(1)。该熔断器由熔断器元件(2)和具有切开部分(8)的绝缘外壳(3)组成。该熔断器元件包括两个基板(4)和一个与基板连接的熔断部分(5)。该熔断部分被容纳在外壳内，并且部分基板暴露在该外壳外。基板的长度是熔断部分在基板纵向上的长度(A)，凹口(4c)在基板纵向上的长度(B)和盖支撑部分在基板纵向上的长度(C)的总和。

Description

刀式熔断器

技术领域

本发明涉及熔断器，更具体涉及用于在汽车上安装的电路的刀式熔断器(blade fuse)。

背景技术

通常汽车具有安装在电池和各种电气部件之间以保护电路免受过电流的熔断器。一种现有技术的熔断器被公开在例如美国专利4,023,264中。

图15示出一种现有技术的熔断器50。该熔断器50包括一个绝缘的熔断器外壳54和一个熔断器元件53，该熔断器元件53是一个H形导电板。该电容器元件53具有两个平行的平基板51和一个将两个基板51连接起来的熔断器熔断部分52。在各个基板51的末端上形成有端子51a。该端子51a从熔断器外壳54中伸出，并且除了该端子51a以外的熔断器元件53的其它部分保持在熔断器外壳54中。换句话说，在图15中，该端子51a是从熔断器外壳54的下端向下突出的部分。

如图16所示，多个熔断器50与熔断器箱55相连接。参考图17，该熔断器箱55具有多个与熔断器50的端子51a连接的母线56。将每个母线56弯曲以形成一个接头57。如图18所示，每个接头57的末端被分成两支，以形成两个相对的分开的接触件57a。如图18所示，该熔断器50的端子51a位于两个分开的接触件57a之间使得该端子51a分别电气接触相应的接头57。这样该熔断器50就被连接到熔断器箱55。

安装在新近的汽车上的电气部件的数量的增加已经增加了用在汽车上的保护熔断器50的数量。为了存放很多熔断器，该熔断器箱55必须比较大。然而，为了改善汽车的舒适度，需要扩大汽车的内部空间。汽车内部空间的扩大和大熔断器箱55的安装是相互矛盾的概念而且很难满足两方面的要求。

参考图17和18，当现有技术的熔断器50被连接到熔断器箱55时，从母线56的平面到该熔断器50的上端的高度(L)大于接头57的长度(M)和外壳54的高度(N)的总和。

因为上述高度(L)关系到熔断器箱55的大小，所以熔断器50的结构防碍了更小的熔断器箱55的生产。

目前正在考虑增加汽车电池的电压。现有技术的熔断器外壳54是由聚醚砜(polyethelsulfone)制成的。但是当在这种熔断器箱54中利用例如一个58V的熔断器执行熔断器标准测试时，不能获得所需的绝缘阻抗。因此，需要一种可适应将来电池电压的增加的熔断器。

发明内容

本发明的第一个目的是为汽车提供一种小型的熔断器。本发明的第二个目的是为汽车提供一种便于组装的熔断器。本发明的第三个目的是为汽车提供一种可适应较高电压的熔断器。

为实现上述目的，本发明提供一种刀式熔断器，该熔断器包括一个熔断器元件和一个由绝缘材料制成的用于固定熔断器元件的外壳。该熔断器元件包括沿着一个公共平面布置的两个基板，连接两个基板的熔断部分，分别布置在两个基板上的一对相对的凹口，和分别从凹口连续地延伸出的两个盖支撑部分。该外壳包括一个容纳熔断部分的中空部分和一个被弯折从而封闭中空部分的盖。该盖被布置在凹口之间。基板具有的长度基本上是熔断部分在基板纵向上的长度，凹口在基板纵向上的长度，和盖支撑部分在基板纵向上的长度的总和。

基板包括与该平面平行的第一表面和第二表面，和一个限定在第一表面和第二表面之间的外端表面，而且优选的是该第一表面和第二表面的一部分和该外端表面中至少一个暴露在该外壳之外并且被电镀。

一方面，绝缘材料是一种半透明的树脂。优选的是该外壳是一个由下列部分整体形成的构件：一个顶部，该顶部具有两个装配部分，每个装配部分接纳基板的一端；一个熔断部分盖，它限定了中空部分；和一个固定表面，该固定表面具有一个切开部分，用于暴露出各基板的一部分，并且该固定表面从该熔断部分盖连续延伸以固定该基板。

一方面，该固定表面的切开部分包括一个沿着基板纵向形成的切口。

另一方面，该外壳包括一个切开部分，该切开部分暴露出该基板的外端表面。

优选的是该绝缘材料由加强的聚酰胺树脂形成，该聚酰胺树脂是通过聚合一种混合物制造的，其中该混合物由按重量配比为0.2到20份的氟云母矿石和100份用于形成聚酰胺树脂的单体混合组成。

附图说明

图1是示出根据本发明的第一个实施例的熔断器的前视图；

图2是显示图1的熔断器的仰视图；

图3是显示图1的熔断器的横剖视图；

图4(a)是图3中的熔断器沿线4a-4a的横剖视图；

图4(b)是图3中的熔断器沿线4b-4b的横剖视图；

图5是示出熔断器材料的局部透视图；

图6是示出图1的熔断器的侧视图；

图7是示出根据本发明的第一实施例的熔断器的制造方法的示意图；

图8(a)到8(d)是示出盖的弯折过程的横剖视图；

图9是示出连接到母线的图1的熔断器的前视图；

图10是示出连接到母线的图1的熔断器的侧视图；

图11是显示根据本发明的第二实施例的熔断器的前视图；

图12是显示图11的熔断器的仰视图；

图13a是显示根据本发明的第二实施例的熔断器的前视图；

图13b是示出图13a的熔断器的侧视图；

图14是示出图13a的熔断器的仰视图；

图15是示出现有技术的熔断器的横剖视图；

图16是示出与现有技术的熔断器箱连接的现有技术熔断器的透视图；

图17是与母线连接的现有技术熔断器的前视图；

图18是示出图17的熔断器的侧视图。

具体实施方式

根据本发明的第一实施例，现参考附图描述熔断器1。参考图1到4，该熔断器1包括熔断器元件2和由绝缘材料制成的外壳3。

该熔断器元件2包括沿一个公共平面布置的两个基板4，与两个基板4连接的一个熔断部分5，分别在两个基板4上形成的两个相对的凹口4c，和一个盖支撑部分，该盖支撑部分包括两个从各个凹口4c连续延伸的三角形凸出部分12。该熔断部分5被外壳3覆盖，并且该基板4被固定到外壳3上。

参考图7，基板4的长度基本上等于熔断部分5在基板4的纵向上的长度(A)，凹口4c在基板4的纵向上的长度(B)，和盖支撑部分在基板4的纵向上的长度(C)的总和。

该外壳3是平的树脂整体产品，它包括一个容纳熔断部分5的中空部分和一个盖(可折翼片)11，该盖被弯折从而将中空部分封闭。优选的是该外壳3由耐热并且绝缘的半透明树脂材料制造。接纳并且固定各个基板4的上端的装配部分3a被限定在外壳3的顶部。熔断部分盖3b被限定在该外壳3的横向中间部分。彼此相对的熔断部分盖3b限定了容纳熔断部分5的中空部分。固定表面3c限定在两个熔断部分盖3b上以便将基板固定。两个熔断部分盖3b之间的距离大于相对的固定表面3c之间的距离。该外壳3顶部的横向尺寸稍微大于熔断器元件2在横向上的宽度。部分基板4从限定在固定表面3c中的切开部分8暴露出来。盖11连接到外壳3的下端。被弯折的盖11被布置在基板4的两个凹口4c之间。

如图5所示，该熔断器元件2由一片拉长的熔断器材料板6形成。优选的是熔断器材料板6由锌(Zn)合金导电板制成。

按照下列所述制造该熔断器1。

首先，该熔断器材料板6的横向中间部分被切削以形成一个在纵向上具有预定宽度的薄部。

参考图7，在间断地移动熔断器材料板6的同时，包括多个熔断器元件2的组件被压出。更具体地说，将对应于熔断器的熔断器电流容量的熔断部分5从薄部6a压出，并且在该熔断部分5的各侧上压出两个基板4。每个基板4具有凹口4c，盖支撑部分和用于压接的紧固孔4a，其中该盖支撑部分包括从凹口4c连续延伸出的三角形突出部分12。

组件的各个熔断器元件2具有的长度相当于熔断部分5的长度(A)，凹口4c的长度(B)，盖支撑部分的长度(C)，和为连续生产而设置在相邻熔断器元件2之间的连接部分的长度(D)的总和。因此熔断器元件2的长度使其便于使用，具有高的生产率并且具有形成期望的结构所需的最小长度。

然后，在组件末端的熔断器元件2被连接到外壳3。更具体地，将熔断器元件2的顶端和基板4的纵向中部插入外壳3中。参考图4b，基板4被压入相对的固定表面3c之间的空间。这样就将接合凸出部分3d与紧固孔4a相接合从而将熔断器元件2紧固到外壳3。

部分基板4从布置在外壳3内的切开部分8暴露出来以便与布置在熔断器箱(未示出)内的接触端子相接触。

图11和12示出第二实施例的熔断器1，并且图13(a)，13(b)，和14示出第三实施例的熔断器1。如果相应的接触端子是被分成两支的，并且限定了基板4的开口10的切口状的切开部分8是在外壳3内形成的，则适用第二实施例的熔断器1。在第三实施例的熔断器1中，基板4的开口10在熔断器元件2的两侧表面上形成，而且如果接触端子是类似舌状的与熔断器元件2的两侧表面接触的端子，则该熔断器1适用。

优选的是基板4被电镀以便提供与接触端子9的符合要求的电气连接。优选的是至少与接触端子9接触的基板表面被电镀。在图1中的熔断器1中，熔断器元件2的从切开部分8暴露出的前表面(第一表面)，后表面(第二表面)，右端表面，和左端表面，例如被电镀。在图11的熔断器1中，从切口状的切开部分8暴露出的开口10被电镀。在图13的熔断器1中，熔断器元件2的右端表面和左端表面被电镀。在本发明的熔断器1中，现有技术中没有作为端子应用的基板4起到接触端子的作用。因此基板4的电镀，例如镀锡，是必要的。虽然在本实施例中基板4被镀锡，但该基板也可以用铜镀或者银镀进行电镀处理。

近来的汽车使用更多的电气部件和更大的电气部件。这就增加了整个汽车所使用的能源量。因此，正在为增加汽车电压进行研究。例如，在一个42V的系统中，所需的瞬时电压(冲击电压)为58V。当熔断器被瞬时电压熔断时，产生一个大电弧。因此优选的是外壳3由加强的聚酰胺树脂形成，该聚酰胺树脂具有充分的电气绝缘，并且可以保护该外壳3的内表面，使之免受电弧的损坏。优选的是通过聚合一种混合物制造该加强的聚酰胺树脂，其中该混合物由重量配比为0.2到20份的氟云母矿石和100份用于形成聚酰胺树脂的单体混合组成。优选的是该外壳3整体地由这种加强的聚酰胺树脂形成。

插入该熔断器元件2后，将盖11弯折从而封闭该中空部分。

下面讨论盖11的弯折过程。

当将该熔断器元件2插入到外壳3中时，将盖11弯折。具体地说，如图8(a)到8(d)所示，当将熔断器元件2插入该外壳3中时，在盖11的末端经过熔断部分5的末端后，并且在盖11的末端到达三角形凸出部分12前，起用弯折工具13。该弯折工具13滑入由三角形凸出部分12和熔断部分5限定的间隙中，使得盖11位于凹口4c之间。该凸出部分12用来阻止盖11打开。这样就将盖11弯折从而封闭了外壳3的中空部分。

当熔断器元件2完全插入到该外壳3中时，该外壳3的接合凸出部分3d与紧固孔4a接合并且该外壳3的外表面被冷压接。这样，就将熔断器元件2固定于该外壳3。

本发明的熔断器1具有下列优点。

在本发明中，熔断器元件2具有两个基板4并且通过间断地移动一片拉长的熔断器材料板6将熔断部分5压出，该熔断器材料板6包括具有预定宽度的薄部6a。因此，可以有效地制造该熔断器1。

本发明的熔断器1与现有技术的熔断器的不同之处在于，在没有从外壳3向下凸出来的情况下，大小基本上等于外壳3的该开口10起到了接触端子的作用。这样与现有技术的熔断器50相比减少了该熔断器1的高度。

因为该熔断器1较小，内部安装有该熔断器的熔断器箱的高度降低。

在本发明的熔断器1中，外壳3由半透明的聚酰胺树脂材料制成。即使在熔断部分5被熔断之后也能保证充分的绝缘。因此，除了常规的14V发电(12V存储)系统，本发明的该熔断器1还可以应用在高电压系统中，例如一个42V的系统。

因为熔断器元件2较小并且外壳3由单一元件构成，所以降低了该熔断器1的材料成本。此外，可以省略组装多个分离的外壳部件的过程。因此，减少了组装成本和时间。

在本发明的熔断器1中，大部分端子不从外壳3的下部凸出出来，并且处于外壳3内部的元件的高度被最小化。因此将该熔断器1的高度减到了最小。

熔断部分5被容纳在外壳3的中空部分中，该外壳3是由绝缘树脂制成的。这样就防止了被熔断的熔断部分5扩散。

在本发明的熔断器1中，从外壳3的切开部分8暴露出的开口(端子)10被镀锌。因此该熔断器1在符合要求的状态下与接触端子9接触。

外壳3通常是平的盒状半透明树脂模制产品，并且在其下表面上有一个纳入元件2的插入开口。此外，盖11被弯折从而封闭中空部分。面向熔断部分5的熔断部分盖3b向外弯曲以便增加中空部分的空间。当熔断部分5被熔断时，这样的设计能够有效地吸收能量。

该外壳3的切开部分8保证了部分基板能接触到接触端子9。

本发明提供一种小型，便于组装并且适用于较高电压的汽车熔断器。

Claims (6)

1.一种刀式熔断器(1)，其特征在于：

熔断器元件(2)，具有沿着公共平面布置的两个基板(4)，与两个基板连接的熔断部分(5)，分别布置在两个基板上的一对相对凹口(4c)和分别从凹口连续延伸的两个盖支撑部分(12)；以及

由绝缘材料制成的外壳(3)，用于固定该熔断器元件，该外壳包括一个容纳该熔断部分的中空部分，和一个被弯折从而封闭该中空部分的盖(11)，该盖布置在凹口之间，并且该基板的长度基本上等于该熔断部分在基板纵向上的长度(A)，该凹口在基板纵向上的长度(B)，和盖支撑部分在基板纵向上的长度(C)的总和。

2.根据权利要求1所述的刀式熔断器，其特征在于该基板包括与该平面平行的第一表面和第二表面，和限定在第一表面和第二表面之间的外端表面，其中第一表面和第二表面的一部分和外端表面中的至少一个从外壳中暴露出来并且被电镀。

3.根据权利要求1或2所述的刀式熔断器，其特征在于该绝缘材料是半透明树脂，并且该外壳是一个由下列部分整体构成的部件：一个具有两个装配部分(3a)的顶部，每个装配部分接纳该基板的一端；一个熔断部分盖(3b)，该熔断部分盖限定了该中空部分；和一个具有切开部分(8)的固定表面(3c)，该切开部分(8)用于将每个基板的一部分暴露出来，并且该固定表面(3c)从该熔断部分盖连续延伸以固定该基板。

4.根据权利要求3所述的刀式熔断器，其特征在于该固定表面的切开部分包括一个沿着该基板的纵向形成的切口。

5.根据权利要求3所述的刀式熔断器，其特征在于该外壳包括一个将该基板的外端表面暴露出来的切开部分。

6.根据权利要求1到5中任何一个所述的刀式熔断器，其特征在于该绝缘材料是一种加强的聚酰胺树脂，该加强的聚酰胺树脂是通过聚合一种混合物制成的，该混合物是由按照重量配比为0.2到20份的氟云母矿石和100份用于形成聚酰胺树脂的单体混合组成。

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