CN212848240U - 一种低压熔断器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低压熔断器包括：壳体，包括第一端部和第二端部，壳体两端分别设有两个卡槽，第二端部还设有弧口；至少两个端子，端子的两个侧边各设有一凸台，端子通过凸台卡设在壳体的卡槽内，以实现端子的精准定位；至少一个熔体，一端与端子焊接后装配至第一端部，另一端穿过壳体并在第二端部与另一端子焊接；至少两个垫片，套设于端子，且垫片上设置有填砂孔；至少两个端帽，分别套设在端子上，并固定于壳体，从而实现封装。本实用新型的熔体与端子之间直接焊接，只有一个接触点，本身接触电阻很小，因此不需要厚金属块散热；端子与壳体之间机械连接，使熔断器的结构以及性能更加稳定、可靠，不容易受损，容易实现机械自动化。

Description

一种低压熔断器

技术领域

本实用新型涉及一种电学器件，具体涉及一种低压保护快速熔断器及其生产工艺。

背景技术

熔断器是指当电流超过规定值时，以本身产生的热量使熔体熔断，断开电路的一种电器。熔断器是根据电流超过规定值一段时间后，以其自身产生的热量使熔体熔化，从而使电路断开；运用这种原理制成的一种电流保护器。熔断器广泛应用于高低压配电系统和控制系统以及用电设备中，作为短路和过电流的保护器，是应用最普遍的保护器件之一。

现有熔断器具有以下封装工艺：

1.熔体直接焊接在两边端子上，再整体穿过壳体并进行两端的定位和紧固(铆钉或螺丝等方式)，参见图10。由于熔断器中的熔体为薄弱的结构，此种工艺由于壳体的尺寸偏差和装配公差，在装配过程中容易对熔体产生拉伸或压缩，从而使熔体受损。

2.熔体穿过壳体并焊接在预先固定到壳体上的内部连接件上，再组装端子并对端子和熔体/内部连接件进行焊接或机械铆接等工序，参见图11。此种工艺熔体通过中间连接(如内盖)将熔体连接到端子上，存在两道连接工序(熔体与中间连接件连接，中间连接件与端子连接)，工艺风险较高。对于大电流的产品，则对连接工艺要求很高，或导致产品通流性能下降。

实用新型内容

本实用新型提供了一种低压熔断器，可以解决现有技术中的上述缺陷。

本实用新型的技术方案如下：

本实用新型还提供了一种低压熔断器，包括：壳体，为一两端开口且中空的管状结构，所述壳体包括第一端部和第二端部，所述第一端部、所述第二端部的侧壁各对称设有两个卡槽，所述第二端部还设有至少一个用于焊接的弧口；至少两个端子，分别装配于所述壳体的两端，所述端子的两个侧边各设有一凸台，所述端子通过所述凸台卡设在所述壳体的卡槽内，以实现所述端子的精准定位；至少一个熔体，所述熔体的一端与一个所述端子焊接形成一熔体端子总成，所述熔体端子总成装配至所述第一端部，所述熔体的另一端穿过所述壳体，并在所述第二端部与另一所述端子焊接，以简化装配工艺；至少两个垫片，分别套设于所述端子，且所述垫片上还设置有填砂孔；至少两个端帽，分别套设在所述端子上，并固定于所述壳体，从而实现封装。

本实用新型的低压熔断器存在多处技术困难，其一为如何在很小管体中做到很大的电流规格，以及如何实现整个产品的成本控制。传统解决的方式为，端子与熔体之间通过一厚金属块实现连接，而本实用新型为了实现尽可能少的金属用料，将熔体与端子之间直接连接，熔体与端子之间只有一个接触点，本身接触电阻很小，因此不需要厚金属块散热，减少用料，从而得到上述的熔体端子总成。再者如何实现端子与壳体之间的装配，如何实现端子的精准定位，简化装配工艺，尽可能的实现机械自动化装配，因此，本实用新型通过端子的凸台与壳体的卡槽实现机械连接，定位简单，从而解决了端子与壳体之间装配难的技术问题。

同时，为了实现熔体与端子的精准焊接，考虑在端子上设置一个焊接位点，通过端子的安装部与熔体焊接，保证了装配过程中焊接的精准性，从而提高了焊接成功率与效率。另外，在生产过程中，为了保证熔体能够容易的穿过壳体，因此端子的安装部、熔体与壳体之间的间隙不能太小，这就导致产品容易漏气，而灭弧需要压力的，本实用新型通过一次冲压形成一凸台，能够有效的将上述的间隙密封住，增加分断时壳体内的压力，从而有助于灭弧。

本实用新型综合考虑产品的尺寸、成本控制、工艺的自动化生产特性，将熔体直接与端子连接，避免了不同零件的机械连接或焊接，简化了熔断器的传统结构，使产品的导电性增加，因此容量可以做大。并且，端子与壳体之间的机械连接，使熔断器的结构以及性能更加稳定、可靠，具有良好的抗震动能力，不容易受损。并且，本实用新型的熔断器具有尺寸小、物料成本低、制造成本低、工艺简单、适合大批量生产的优点。

其中，上述的端子，其厚度以及长度为可变的，可根据客户需求变化，如根据客户安装接口、安装螺丝的规格，来设置端子的长度、厚度。壳体的材质不限，如选择耐高温塑料，可以一次成型，也可以是陶瓷，本实用新型的壳体的材质为三聚氰胺玻璃纤维管。

较佳地，所述弧口设有两个，对称设置在所述第二端部，且所述端子装配至所述第二端部后，所述弧口与所述端子相对，所述弧口方便设备对熔体与端子的焊接。弧口的设计提高了熔体在壳体的第二端部焊接的成功率与效率，使焊接工艺以及机械自动化装配更加容易实现。

较佳地，所述端子近所述壳体的一端延伸形成一安装部，所述安装部与所述凸台形成肩部，所述肩部卡设在所述壳体的侧壁，所述熔体通过所述安装部焊接至所述端子，从而实现熔体的精准焊接。通过在端子上设计一安装部，此为与熔体的焊接位点，因此提高了熔体的焊接效率，能够实现熔体在第二端部与端子的精准焊接。

较佳地，所述卡槽为一条形槽，所述卡槽自所述壳体边缘沿轴向延伸，所述凸台于所述壳体的径向安装面为一规整的平面，所述凸台与所述卡槽匹配连接，以保证所述端子装配后的水平度和垂直度。

较佳地，位于所述壳体两个端部的所述卡槽、所述端子、所述垫片及所述端帽各自均对称设置，以简化成型工艺和装配工艺，防止尺寸公差对熔体造成损伤。其一，壳体每一端部的两个卡槽应为对称设计，其二，壳体两个端部的卡槽为对称设计，保证两个端子安装后位于同一平面。最后，位于壳体两端的端子的结构、垫片以及端帽应为对称的，简化了各自的成型工艺，简化了熔断器的装配工艺。保证壳体两个端部结构的一致性，从而防止尺寸公差对熔体造成损伤。

较佳地，所述壳体的外周设有一环形槽，所述端帽穿过所述端子并套设在所述壳体的端部，所述端帽通过旋压固定至所述环形槽。通过旋压使端帽铆定至环形槽内，使产品在满足工艺可靠性的基础上实现了低成本。

较佳地，所述端子采用一次冲压成型的工艺，一次冲压成型使端子的成型工艺更加简单，并且可以保证成型后端子结构的一致性。

较佳地，所述壳体的材质为耐高温塑料、陶瓷或三聚氰胺玻璃纤维，耐高温塑料如改性酚醛塑料。

较佳地，所述端子的材质为紫铜。

较佳地，所述端子的一个端部凸出于所述端帽。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

第一，本实用新型的低压熔断器的结构，将熔体与端子之间直接连接，熔体与端子之间只有一个接触点，本身接触电阻很小，因此不需要厚金属块散热，从而在保证容量的前提下降低了成本；再者端子与壳体之间通过所述端子的凸台与所述卡槽的适配实现机械连接，定位简单，使产品导电性增加，因此产品的容量可以做大，端子与壳体的机械连接具有结构简单、连接可靠的优点，解决了端子与壳体之间装配难的技术问题；通过端子与壳体的机械连接，以及端子、熔体之间的焊接工艺，提高了产品的质量，并且使得本实用新型的熔断器能够通过机械自动化生产线实现组装，提高了生产效率。

第二，本实用新型的熔断器，壳体两个端部结构的一致性，简化了端子、垫片、端帽的生产工艺，并且规避了零件偏差和生产工艺对熔体造成的损伤风险。

第三，端子与壳体的机械连接以及熔断器的生产工艺，使熔断器的结构以及性能更加稳定、可靠，具有良好的抗震动能力，不容易受损，具有尺寸小、物料成本低、制造成本低、工艺简单、适合大批量生产的优点；端子与壳体之间的旋压工艺使产品在满足工艺可靠性的基础上实现了低成本。

第四，通过端子的凸台与卡槽的适配，保证了端子装配后的水平度与垂直度，壳体两端的卡槽对称设置，保证了装配后两个端子之间的平面度；凸台与卡槽的适配能够防止装配过程中端子发生扭转以损伤熔体，同时通过安装部与凸台形成的肩部卡设在壳体侧壁上，防止装配过程中端子沿径向移动，装配端帽后，实现端子的轴向、周向以及径向的定位。

当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的低压熔断器的爆炸示意图；

图2是本实用新型实施例1的低压熔断器的透视图；

图3是本实用新型实施例1的端子的结构示意图；

图4是本实用新型实施例1的壳体的结构示意图；

图5是本实用新型实施例1的垫片的结构示意图；

图6是本实用新型实施例1的低压熔断器的部分透视图；

图7是本实用新型实施例1的低压熔断器的部分结构示意图；

图8是本实用新型实施例1的低压熔断器的另一部分结构示意图；

图9是本实用新型实施例2的低压熔断器的生产工艺流程示意图；

图10是本实用新型背景技术中低压熔断器的示意图；

图11是本实用新型背景技术中低压熔断器的示意图。

附图标记：壳体1；端帽2；端子3；熔体4；垫片5；台阶11；环形槽12；卡槽13；第一端部14；第二端部15；弧口16；安装部31；凸台32；肩部33。

具体实施方式

本实用新型属于低压保护快速熔断器，该系列快速熔断器适用于直流，额定电压500V的电路中，作为电池包保护、IGBT、整流二极管、晶闸管及其由半导体器件组成的成套装置的短路和某些不允许过电流的过载保护。

本实用新型的出发点是简化生产工艺的同时提高过程的可靠性，降低产品物料低成本及生产成本，增强结构连接的可靠性的同时能够保证产品的核心性能不受影响。

熔断器难以实现自动化装配的其中一个原因为，熔体为一薄弱的结构，在装配过程中容易受损，为了解决这一技术困难，首先将熔体与端子进行直接连接，再将熔体穿过壳体，在另一端与另一端子焊接，从而解决了熔体容易受损的技术难题。另外，通过端子与壳体之间的机械定位，保证熔断器两端结构的一致性，防止装配过程中熔体、端子发生易位，也规避了对熔体的损伤。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如在本说明书中所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数对象，除非内容另外明确指出外。如在本说明书中所使用的，术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的，除非内容另外明确指出外。

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应该理解，这些实施例仅用于说明本实用新型，而不用于限定本实用新型的保护范围。在实际应用中本领域技术人员根据本实用新型做出的改进和调整，仍属于本实用新型的保护范围。

实施例1

本实施例提供了一种低压熔断器，参见1-图8，为本实施例的熔断器的结构示意图，其中所述熔断器包括：壳体1，为一两端开口的中空管状结构，壳体1包括第一端部14和第二端部15，第一端部14的侧壁对称设置连个卡槽13，第二端部15的侧壁对称设有两个卡槽13，第二端部15还设有至少一个用于焊接的弧口16；所述低压熔断器还包括两个端子3，分别装配于壳体1的两端，端子3的两个侧边各设有一凸台32，端子3通过凸台32卡设在壳体1的卡槽13内，以实现端子3的精准定位；熔体4，熔体4的一端与一个端子3焊接形成一熔体端子总成，熔体端子总成装配至第一端部14，熔体4的另一端穿过壳体1，并在第二端部15与另一端子3焊接；还包括两个垫片5，分别套设于所述端子3，且所述垫片5上还设置有填砂孔51；还包括两个端帽2，分别套设在所述端子3上，并固定于所述壳体1，从而实现封装。

其中，考虑到简化工艺，将熔体4与端子3进行直接连接，熔体4与端子3之间只有一个接触点，接触电阻小，因而不需要用到传统熔断器中的厚金属片进行扇热。以此装配时需要首先将熔体4的一端与一端子3焊接，再将焊接后的端子3装配至第一端部14，如何实现端子3与第一端部14的装配，并且保证在过程中不会损坏已经焊接了一个端部的熔体4，这一技术问题至关重要。而本实施例通过端子的凸台32与壳体的卡槽13的适配以实现端子3与壳体1之间的装配，使端子3与壳体1之间的装配变得容易实现，并且通过凸台32与卡槽13之间的适配，分别固定了壳体1两端的两个端子3，保证了端子3装配后的水平度、垂直度，并且对端子3进行了机械定位，防止端子3产生扭转、平移而造成对熔体4的损伤。

另外，本实施例的熔断器通过上述结构进行机械定位，相对于现有技术，端子3、壳体1的结构更加简单，通过端子3与熔体1的焊接与装配方式、端子3与壳体1的定位方式简化了熔断器的装配工艺，能够实现熔断器的机械自动化装配，降低了装配难度，提高了熔断器的生产效率。

另外，由于装配过程中需要保证熔体4能够顺畅的穿过壳体1，因此熔体4与壳体1内部的间隙不能太小，而这样的间隙在分断大的产品中容易漏气，因此本实施例的端子3的侧边向外凸出设有一凸台32，端子3装配后，凸台32能够有效的将上述的间隙密封住，从而增加了壳体内部的压力，有助于灭弧。

本实施例中，参见图4，所述弧口16设有两个，对称设置在所述第二端部15，且所述端子3装配至所述第二端部15后，所述弧口16与所述端子3相对，因此在熔体4在第二端部15进行焊接时，对称设置的弧口16能够有利于熔体的焊接，提高焊接成功率和焊接效率。

本实施例中，参见图2与图3，端子3近壳体的一端延伸而出形成一安装部31，安装部31与凸台32形成肩部33，肩部33卡设在壳体1的侧壁，熔体4通过安装部31焊接至端子3，此处的安装部31作为预制的熔体的焊接位点，从而方便熔体4与端子3之间进行焊接，特别是熔体4的另一端从壳体1中穿过后需要在第二端部15与另一端子进行焊接，如何提高焊接成功率也成为一个问题，而熔体4在第二端部15处与预制的焊接位点，即安装部31进行焊接，使得熔体4、端子3、壳体1之间的装配变得更加容易，实现了熔体4的精准焊接，保证了焊接质量，从而提高了产品的稳定性与可靠性。

另外，由于焊接位点的设置，保证了焊接质量，使熔体4与端子3之间的直接连接变得更加容易与可靠，因此使熔体4、端子3之间的装配工艺更加容易，同时由于端子3与壳体1之间的机械定位，保证了熔体4的一端穿过壳体1中并在第二端部15焊接过程中，熔体4、端子3的稳定性，不容易震动，熔体4、端子3不会在装配过程中产生移位，从而降低了对熔体4造成损伤的风险，简化了装配工艺的同时保证了产品质量，可以通过机械设备进行装配，因此更加有利于实现自动化生产。

继续参见图4、图8，本实施例中，卡槽13为一条形槽，卡槽13自壳体1边缘沿轴向延伸，凸台32与所述壳体1的径向安装面30为一规整的平面，凸台32与卡槽13匹配连接，以保证端子3装配后的水平度和垂直度，端子3的水平度、垂直度不需要装配过程中的专用工装保证。其中，匹配、适配指的是大小、形状基本相同。

本实施例中，位于壳体1两个端部的卡槽13、端子3、垫片5及端帽2各自均对称设置，以简化成型工艺和装配工艺，防止尺寸公差对熔体4造成损伤。其中，位于壳体1两个端部的卡槽13进行对称设置，能够保证两个端子3装配后位于同一平面，因此不会使熔体4形成扭转，防止了对熔体4造成的损伤。通过，端子3、垫片5及端帽2各自的对称设置，使熔断器两端的结构对称，那么端子3、垫片5及端帽2的成型工艺以及装配工艺也会更加简单。

参见图1、图2、图4，壳体1的外周设有一环形槽12，端帽2套设在端子3及壳体1的端部，端帽2与壳体1之间旋压固定，通过旋压使端帽2铆定至环形槽12内，使产品在满足工艺可靠性的基础上实现了低成本。

本实施例中，端子3采用铜板一次冲制成型，两个端子3的结构、尺寸均相同，保证装配的一致性以及性能的一致性。端子3的厚度以及长度为可变的，可根据客户需求变化，如根据客户安装接口、安装螺丝的规格，来设置端子3的长度以及厚度。本实施例中，壳体1为玻璃纤维管，当然在其他实施例中，壳体1还可以选择耐高温塑料，如改性酚醛塑料，这种材质使壳体1可以采用一次成型的工艺制造而成，或者壳体1还可以选择陶瓷材质。

本实施例的低压熔断器的工作方式为：

端子3接通客户端设备后，设备正常工作，如有预期分断的故障电流通过熔体，熔体4将快速熔断，以达到保护客户端系统和设备的目的。

本实施例的低压熔断器，通过端子3的肩部33以及凸台32实现与壳体1的定位，这样的机械连接方式，适合机器装配，适合自动化生产，并且简化了熔断器的生产工艺，具有产品尺寸小、物料成本低、制造成本低、工艺简单、适合大批量生产的优点。

另外，本实用新型通过垫片5上的填砂孔51进行填砂，不需要在端帽2上设置填砂孔。

实施例2

本实施例中提供了一种实施例1所述的熔断器的生产工艺，参见图9，为本实施例的工艺流程图，其中，所述生产工艺包括步骤：

S1.提供一种两端开口、中空的壳体，且所述壳体两端的侧壁各自分别具有对称设置的卡槽，以及提供一种两侧边分别具有凸台并在一端形成安装部的端子；

S2.提供一种熔体，将所述熔体一端与一个所述端子的安装部焊接形成熔体端子总成；

S3.将所述熔体端子总成装配至一所述壳体的一端，通过所述端子的凸台卡设在所述壳体的卡槽内以实现精准定位；

S4.将另一端子装配至所述壳体的另一端，并通过所述端子的凸台卡设在所述壳体的卡槽内以实现精准定位；所述熔体在所述壳体的另一端与所述另一端子的安装部实现精准焊接；

S5.提供一种配置有填砂孔的垫片，将所述垫片套装至所述壳体的端部，并通过所述填砂孔完成填砂；

S6.提供一种端帽，将所述端帽旋压固定至所述壳体端部，从而实现所述熔断器的装配。

本实施例将熔体4直接与端子3进行焊接，接触电阻小，因此不需要用到传统工艺中的厚金属片进行散热，使产品的导电性增加，因此容量可以做大。端子3与壳体1之间采用机械连接的方式连接，定位简单，规避了零件偏差和生产工艺对熔体造成的损伤风险，并且使产品的结构以及性能更加稳定、可靠，具有良好的抗震动能力。

实施例3

采用实施例1或实施例2装配后的低压熔断器，进行性能测试，通过最小分断测试比较，将灭弧时间缩短至22ms。

而当端子3的两侧边没有设置凸台32时，灭弧时间为200ms。

即，实施例1或实施例2装配后的低压熔断器，能够有效缩短灭弧时间，从而能够提高产品性能。

其中，最小分断测试采用GB13539-1-2015的标准进行。

以上公开的仅为本实用新型优选实施例。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属领域技术人员能很好地利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种低压熔断器，其特征在于，包括：

壳体，为一两端开口且中空的管状结构，所述壳体包括第一端部和第二端部，所述第一端部、所述第二端部的侧壁各对称设有两个卡槽，所述第二端部还设有至少一个用于焊接的弧口；

至少两个端子，分别装配于所述壳体的两端，所述端子的两个侧边各设有一凸台，所述端子通过所述凸台卡设在所述壳体的卡槽内，以实现所述端子的精准定位；

至少一个熔体，所述熔体的一端与一个所述端子焊接形成一熔体端子总成，所述熔体端子总成装配至所述第一端部，所述熔体的另一端穿过所述壳体，并在所述第二端部与另一所述端子焊接，以简化装配工艺；

至少两个垫片，分别套设于所述端子，且所述垫片上还设置有填砂孔；

至少两个端帽，分别套设在所述端子上，并固定于所述壳体，从而实现封装。

2.根据权利要求1所述的低压熔断器，其特征在于，所述弧口设有两个，对称设置在所述第二端部，且所述端子装配至所述第二端部后，所述弧口与所述端子相对。

3.根据权利要求1所述的低压熔断器，其特征在于，所述端子近所述壳体的一端延伸形成一安装部，所述安装部与所述凸台形成肩部，所述肩部卡设在所述壳体的侧壁，所述熔体通过所述安装部焊接至所述端子，从而实现熔体的精准焊接。

4.根据权利要求1所述的低压熔断器，其特征在于，所述卡槽为一条形槽，所述卡槽自所述壳体边缘沿轴向延伸，所述凸台与所述壳体的径向安装面为一规整的平面，所述凸台与所述卡槽匹配连接，以保证所述端子装配后的水平度和垂直度。

5.根据权利要求1所述的低压熔断器，其特征在于，位于所述壳体两个端部的所述卡槽、所述端子、所述垫片及所述端帽各自均对称设置。

6.根据权利要求1所述的低压熔断器，其特征在于，所述壳体的外周设有一环形槽，所述端帽穿过所述端子并套设在所述壳体的端部，所述端帽通过旋压固定至所述环形槽。

7.根据权利要求1所述的低压熔断器，其特征在于，所述端子采用一次冲压成型的工艺制造而成。

8.根据权利要求1所述的低压熔断器，其特征在于，所述壳体的材质为耐高温塑料、陶瓷或三聚氰胺玻璃纤维。

9.根据权利要求1所述的低压熔断器，其特征在于，所述端子的材质为紫铜。

10.根据权利要求1所述的低压熔断器，其特征在于，所述端子的一个端部凸出于所述端帽。

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