JP2016521434A

JP2016521434A - 一種類の二爪付き板バネを有する温度ヒューズ

Info

Publication number: JP2016521434A
Application number: JP2016504471A
Authority: JP
Inventors: 徐忠厚; ▲許▼由生
Original assignee: 厦門賽爾特電子有限公司
Priority date: 2013-03-29
Filing date: 2014-03-28
Publication date: 2016-07-21
Anticipated expiration: 2034-03-28
Also published as: EP2980825A1; JP6352388B2; KR20150125985A; US20160042905A1; CN103996582A; CN204303734U; US10224167B2; KR101728268B1; CN103996582B; CN103247498A; EP2980825A4; WO2014154169A1

Abstract

一種類の二爪付き板バネを有する温度ヒューズには、一つの円柱状の絶縁管体（１０１）と、前記ホール内の一端部で軸方向に沿って固定され、外へ伸ばした第一導線に固定される第一金属キャップ（１０２A）と、前記ホール内のもう一端部で軸方向に沿って固定され、外へ伸ばした第二導線に固定される第二金属管（１０２B）とを備え、その中では、前記第一金属キャップ（１０２A）と、前記第二金属管（１０２B）と、前記ホールの一部内壁とは、一つの温度感知チャンバーを形成し、前記温度感知チャンバー内には、一つの圧縮バネと、一つの絶縁支持柱（４０２）と、一つの第二金属爪付き板バネ（３０２）と、一つの接続柱（３０３）と、一つの第一金属爪付き板バネ（３０１）と、一つの熱熔融の有機温度センサーとが順番に固定される。第一および第二金属爪付き板バネと、接続柱とを採用し、導電架橋を形成して、可移動の導電部材になり、一方では、滑走するのは機敏で、もう一方では、第一金属キャップと第二金属管との接続抵抗が小さく、より大きい電流を負担でき、信頼性が高い。

Description

本特許は、一種類の温度ヒューズに関し、具体的には一種類のサージ電流抵抗能力を有する二金属爪付き板バネ付きの温度感知式の有機ヒューズに関する。

家用電気機械と工業設備とでは、電流によって生じる過度の発熱が引き起こす火事を防止するために、過流保護のほかに、過熱保護も必要である。

現在、常に過熱保護の単回使用に使われる温度ヒューズ産品は、大まかに二種類に分けられる。第一に、低融点合金線材を温度センサーとして、合金製の温度ヒューズを採用するもの、第二に、有機材料をプレス成形し、温度センサーになり、前記温度センサーの強さを利用し、しかも一つの太バネの弾力によって、金属爪付き板バネを一つのリード線電極と接触させ、単接続点の導電構造とし、一旦環境温度が予定温度に達すると、有機物を熔融し、もう一つの細バネによって、金属爪付き板バネをリード線から離させ、電気回路を切断するものである。だが、前記爪付きバネとリード線電極の単接続点構造との接触電気抵抗がより大きいので、より大きい電流を負担することに対しては不利で、且つ、一旦より大きいサージ電流が流れると、電気抵抗熔接が発生し易く、前記温度ヒューズの保護役割がなくなる。

本特許の目的は、従来技術の不足を克服し、一種類の二金属爪付き板バネを有する有機温度感知式の温度ヒューズを提供し、連接されることによって、同形の導通状態の両金属爪付き板バネを採用し、別々に両電極に所属の金属管内で軸方向に沿って滑走し、電流を切断することである。金属爪付き板バネと金属管との間では、多数の接続点があるので、多路並列接続の効果を産生し、そして、接触電気抵抗が減少し、全負荷電流やサージ電流が流れるとき、発熱量が減少し、つまり、動作電流値や耐衝撃電流の能力が改良される。

その技術問題を解決ために、本特許は以下の技術方案を採用した。

一種類の二爪付き板バネを有する温度ヒューズには、

軸方向のホールを有する一つの円柱状の絶縁管体と、

前記ホール内の一端部で軸方向に沿って固定され、外へ伸ばした第一導線に固定される第一金属キャップと、

前記ホール内のもう一端部で軸方向に沿って固定され、外へ伸ばした第二導線に固定される第二金属管と、を備え、

その中では、前記第一金属キャップと、前記第二金属管と、前記ホールの中央内壁とは、一つの温度感知チャンバーを形成し、前記温度感知チャンバー内には、前記第一金属キャップから前記第二金属管まで軸方向に沿って順番に、熱によって熔融される一つの有機温度センサーと、一つの金属パッドと、一つの第一金属爪付き板バネと、一つの接続柱と、一つの第二金属爪付き板バネと、一つの絶縁支持柱と、一つの圧縮状態の圧縮バネとが固定され、

前記第一金属爪付き板バネと前記第二金属爪付き板バネとは、湾曲の放射状の爪先を有し、前記爪先を前記温度感知チャンバーの内壁と別々に滑走できるように配合し、前記第二金属管と、第二金属爪付き板バネと、接続柱と、第一金属爪付き板バネと、第一金属キャップとの間には良い導電通路がある。

本方案には以下の改良がある。

好ましい実施例として、前記第二導線の末端には一つの平らな先があり、前記平らな先は前記第二金属管外端の口部周縁を通し、前記第二金属管外端の内部とリベットとで固定され、且つ、両者の間は電気連接される。

好ましい実施例として、前記第一金属爪付き板バネと前記第二金属爪付き板バネの爪先とを前記第二金属管の方へ湾曲する。

好ましい実施例として、前記第一金属爪付き板バネと前記第二金属爪付き板バネとは、前記第一金属キャップと第二金属管とに対して常閉構造で、前記有機温度センサーの固体状態及び熔融状態で、前記第一金属爪付き板バネは前記一金属キャップと連接されるが、前記有機温度センサーの固体状態で、前記第二金属爪付き板バネは前記第二金属管と連接され、前記有機温度センサーの熔融状態で、前記第二金属管と切断される。

好ましい実施例として、前記第一金属爪付き板バネと前記第二金属爪付き板バネとは、前記第一金属キャップと第二金属管とに対して常開構造で、前記第一金属爪付き板バネの爪先と前記第二金属爪付き板バネの爪先との距離は前記第一金属キャップと前記第二金属管との距離より大きく、前記有機温度センサーの固体状態で、前記第一金属爪付き板バネは前記第一金属キャップと切断され、前記有機温度センサーの熔融状態で、前記第一金属爪付き板バネは前記第一金属キャップと連接されるが、前記有機温度センサーの固体状態及び熔融状態で、前記第二金属爪付き板バネは前記第二金属管と連接される。

好ましい実施例として、前記第二金属爪付き板バネと前記接続柱との間、前記接続柱と前記第一金属爪付き板バネとの間は皆平らな表面で、且つ、皆前記管体の軸方向に垂直である。

好ましい実施例として、前記管体の外壁には一つの電気加熱の加熱装置がある。

好ましい実施例として、前記加熱装置は、金属の抵抗線で内、外部と接続することに使われ、外へ伸ばしたリードピンがある。これに基づいて、好ましい実施例として、前記リードピンは二つで、別々に前記管体の両端に位置し、そして、別々に前記第一金属キャップと、前記第二金属管と連接される。

好ましい実施例として、前記温度感知チャンバーの内壁は滑らかな表面である。

本特許は以下の改良効果がある。

１．第一および第二金属爪付き板バネと、接続柱とを採用し、導電架橋を形成して、可移動の導電部材になり、一方、二つの爪付き板バネの爪先を側面で温度感知チャンバーの内壁と配合し、滑走するのは機敏で、同時に、第一金属キャップと第二金属管との接続点が多く、接続抵抗が小さく、より大きい電流を負担でき、信頼性が高い。

２．爪付き板バネの機敏な移動構造は常開或いは常閉の多種方案を形成し易い。

３．外観は簡単で、ほかの発熱部材と配合され、完全の自主切断機能を形成する。

図１は実施例１の全体構造の断面図を示す。

図２は実施例１の金属爪付き板バネの投料図を示す。

図３は実施例１の金属爪付き板バネを金属管内に取り付ける時の正面図を示す。

図４は実施例１の金属爪付き板バネを金属管内に取り付ける時の上面図を示す。

図５は実施例２の全体構造の断面図を示す。

図６は実施例２の分解図を示す。

図７、８は実施例２の導電架橋の立体図を示す。

図９は実施例３の全体構造の断面図を示す。

以下、図と実施例をまとめて、本特許の内容をいっそう詳しく説明するが、本特許の接触点付きの有機温度感知式の温度ヒューズは、実施例に限定されることはない。

実施例１：

図１に示すように、本特許の一種類の二金属爪付き板バネを有する有機温度感知式の温度ヒューズでは、その常閉体の構造は以下のように製造される。円柱状の絶縁管体１０１は全体構造の支持ホルダーで、セラミック或いはエンジニアリングプラスチックで製造され、管体１０１の中央部の壁厚さは両側壁より大きく、両側の薄い部は別々に第一金属キャップ１０２Aと第二金属管１０２Bとが嵌めつけられ、この時、両金属管の内壁と絶縁管体１０１の中央部の内壁とは一つの円滑面を形成し、第一導線１０３Aは第一金属キャップ１０２Aの底部とリベットとで構造及び電気連接体を形成し、第二導線１０３Bの先端は平らな先１０３B−１を形成し、且つ、第二金属管１０２Bの口部の漸拡階段にねじ込まれてから、第二金属管１０２Bの口部の周縁１０２B-1が裏の方へきちんとねじ込まれ、リベットで構造及び電気連接体を形成し、導線１０３Aと導線１０３Bとは軸方向に沿って、別々に両側から外へ伸ばし、絶縁管体１０１内の両金属管の間は一つの温度感知チャンバーになり、前記温度感知チャンバーには、第一導線１０３Aから第二導線１０３Bの方まで並べ、第二金属管１０２Bを通し、有機温度センサー２０１と、金属パッド２０２と、第一金属爪付き板バネ３０１と、金属爪付き板バネの接続柱３０３と、第二金属爪付き板バネ３０２と、絶縁支持柱４０２と、圧縮バネ４０１とが順番に装着される。

図２、図３、図４に示すように、第一金属爪付き板バネ３０１と第二金属爪付き板バネ３０２との多重爪構造は対称的な構造で、放射状の多重爪先は湾曲の状態で別々に金属管１０２A、１０２Bに装着され、金属爪付き板バネは湾曲の弾力によって、放射状の多重爪先は金属管壁に垂直の２軸引張力を産生し、適当な引張力によって、爪付き板バネの多重爪先を金属管体の内部と良好に電気連接させ、金属爪付き板バネ３０１と金属爪付き板バネ３０２との中央部は平行状態で、且つ、金属管１０２A、１０２Bの中心線に対して垂直で、金属爪付き板バネ３０１と金属爪付き板バネ３０２とは金属爪付き板バネの接続柱３０３によって導電の導電架橋３００を形成し、導電架橋３００と第一電極１０３Aとの間には金属パッド２０２と有機温度センサー２０１とがきちんと連接され、導電架橋３００と第二電極１０３Bとの間には駆動ユニット４００がきちんと連接され、絶縁支持柱４０２とバネ４０１とを重ねて、駆動ユニット４００を形成し、絶縁支持柱４０２を圧縮バネ４０１と金属爪付き板バネ３０２との間に介し、この温度ヒューズが導電する時、圧縮バネ４０１は圧縮され、弾力を産生する。

以上の全ての部品が装着される時、第二金属管１０２Bの口部の周縁１０２B-1が裏の方へきちんとねじ込まれ、温度ヒューズの全体構造を形成し、管体１０１を第一金属キャップ１０２Aと、第二金属管１０２Bとに固定するために、装着する時、第一金属キャップ１０２Aと、第二金属管１０２Bとの外側にエポキシ樹脂類の粘着剤を塗布してから、両者を管体１０１内に完全に入れ、且つ、第二金属管１０２Bの口部の周縁１０２B-1にエポキシ樹脂類の密封剤を塗布し、その目的として、第一金属キャップ１０２Aと第二金属管１０２Bとの間の空間は密封チャンバーを形成し、有機温度センサー２０１の高温安定性を提供する。

一旦温度ヒューズが感知された外界温度は有機温度センサー２０１の熔融点を超えると、固体の有機温度センサー２０１は迅速に液体に変換されて支持力を失い、圧縮された圧縮バネ４０１の弾力によって、絶縁支持柱４０２と導電架橋３００とを第一電極１０３Aの方へ移動させ、一旦第二金属爪付き板バネ３０２は第二金属管１０２Bから分離され、円柱状の絶縁管体１０１の中央部に達すると、電気回路が切断されて、温度ヒューズの過熱保護機能が実現される。

前記二つの金属爪付き板バネ付きの有機温度感知式の温度ヒューズでは、設定電流は交流１５Aであると、可負担の８＊２０μｓサージ電流の最大値は１０KA以上となり、且つ、電気熔接することが発生しないので、温度ヒューズは永遠の導電体となり、過熱保護機能が失われることはないが、それに対して、現在、導線を単金属爪付き板バネの有機温度感知式の温度ヒューズと直接に接触させ、８＊２０μｓサージ電流が３KAを超えると、電気熔接することが発生し、温度ヒューズは永遠の導電体となり、過熱保護機能が失われる。

前記導電架橋３００と、第一金属キャップ１０２Aと、第二金属管１０２Bとは常閉構造を形成し、前記常閉構造は、すなわち、有機温度センサー２０１が完全である時、第一金属爪付き板バネ３０１と、第二金属爪付き板バネ３０２とを別々に第一金属キャップ１０２Aと、第二金属管１０２Bと連接する。

類似に、常開構造を形成しても良い。その一つとして、第一金属爪付き板バネ３０１の爪先と第二金属爪付き板バネ３０２の爪先との距離が前記第一金属キャップ１０２Aと第二金属管１０２Bとの距離より大きくなるように調整し、有機温度センサー２０１が完全である時、前記第一金属爪付き板バネ３０１を第一金属キャップと連接させない。たとえば、導電架橋３００と、ほかの部材との管体内の軸方向位置を調整し、相対位置を移動すると、常開構造となり、たとえば、図１に基づいて、第二金属管１０２Bを延長し、且つ第一金属キャップ１０２Aを短くし、一つの爪付き板バネの位置を配置させ、そして、装着した後、第二金属爪付き板バネ３０２を第二金属管１０２B内に置いて、第一金属爪付き板バネ３０１を円柱状の絶縁管体１０１の中央部において、一旦環境温度が有機温度センサー２０１の熔融点を超えると、固体の有機温度センサー２０１は迅速に液体に変換して支持力を失い、駆動ユニット４００によって、第一金属爪付き板バネ３０１と、金属爪付き板バネの接続柱３０３と、第二金属爪付き板バネ３０２とで形成された導電架橋３００は第一金属キャップ１０２Aの方へ移動させ、結果として、第一金属爪付き板バネ３０１を第一金属キャップ１０２A内において、第二金属爪付き板バネ３０２を第二金属管１０２B内に置いて、そうして、第一金属キャップ１０２Aと、第一金属爪付き板バネ３０１と、金属爪付き板バネの接続柱３０３と、第二金属爪付き板バネ３０２と、第二金属管１０２Bとは一つの導電体になり、常開を常開に変換する動きが出来上がる。

実施例２：

図６、７、８に示すように、本実施例の構造は実施例１と類似し、前記温度ヒューズには円柱状の絶縁管体１０１があり、セラミック或いはエンジニアリングプラスチックで製造され、その両端には別々に第一金属キャップ１０２Aと第二金属管１０２Bとを入れ、第一導線１０３Aと第一金属キャップ１０２Aの底部とはリベットで構造及び電気連接体を形成し、第二導線１０３Bの先端は平らな先１０３B−１を形成し、且つ、第二金属管１０２B口部の漸拡階段にねじ込まれてから、第二金属管１０２Bの口部の周縁１０２B-1が裏のほうへきちんとねじ込まれ、リベットで構造及び電気連接体を形成し、導線１０３Aと導線１０３Bとは軸方向に沿って、別々に両側から外へ伸ばし、絶縁管体１０１内の両金属管の間は一つの温度感知チャンバーになり、前記温度感知チャンバーには、有機温度センサー２０１と、導電架橋３０１と、絶縁支持柱４０２と、圧縮バネ４０１とが設置され、絶縁支持柱４０２によって圧縮バネ４０１が圧縮され、一旦有機温度センサー２０１は熱を受け、熔融状態になり、圧縮バネ４０１の推進力によって導電架橋３００を有機温度センサー２０１の方へ移動させ、第一金属キャップ１０２Aと第二金属管１０２Bとの電気連接を連接或いは切断させる。

前記導電架橋３００には、一つの導電柱３１０と、二つの花弁状の羽根３１４、３１５とがあり、内、銅円柱体３１０の軸方向で花弁状の羽根は分けられ、且つ外へ延伸し、一体構造であり、二つの花弁状の羽根３１４、３１５は別々に第一金属キャップ１０２Aと第二金属管１０２Bとを電気連接する。

実施例１の方法と類似するように、実施例２を常開構造にしてもよい。

図９に示すように、本特許の一種類の二金属爪付き板バネを有する有機温度感知式の温度ヒューズは、自動的に電気回路を切断する機能を有する。その円柱状の絶縁管体１０１の両端を金属環５０２A、５０２Bにいれ、金属環５０２A、５０２Bには別々にリードビン５０１A、５０１Bが設置され、金属環５０２Aと金属環５０２Bとの間の管体１０１表面には金属電気抵抗線を巻きつけ、又は金属膜あるいは炭膜抵抗を塗布してもよく、そして、管体１０１外表面に加熱装置を巻きつけ、切断するまで、前記加熱装置は自動的に前記有機温度感知式の温度ヒューズを加熱し、そして、電気回路を切断する機能が自動的に実現される。一旦環境温度が予定温度に達すると、有機物が熔融される。

輸入加熱装置の電源は主電気回路の電源を採用すると、第一金属キャップ１０２Aを金属環５０２Aに入れ、金属電気抵抗線あるいは金属膜あるいは炭膜電気抵抗が管体１０１を通し、金属環５０２Bまで延伸し、過熱装置を形成し、そうして、リードビン５０１Aを減少できる。

以上のように、ただ好ましい実施例を開示したが、本特許のデザインアイディアはこれに限定されるものではなく、本特許の請求項と説明書とに基づいて色々変形させることは可能であり、それらは本特許の保護範囲から排除されるものではない。

本特許の特徴として、第一及び第二金属爪付き板バネを一体構造で製造、採用し、連接架橋と導電架橋とを形成し、電気回路が異常になる時、温度センサーが熔融され、可移動の導電部材になり、二つの爪付き板バネの爪先が側面で温度感知チャンバーと配合し、その滑走は機敏で、同時に、第一金属キャップと第二金属管との接触点が多く、接触抵抗が小さく、より大きい電流を負担でき、信頼性が高い。

Claims

軸方向のホールを有する一つの円柱状の絶縁管体と、
前記ホール内の一端部で軸方向に沿って固定され、外へ伸ばした第一導線に固定される第一金属キャップと、
前記ホール内のもう一端部で軸方向に沿って固定され、外へ伸ばした第二導線に固定される第二金属管と、
を備え、
その中では、前記第一金属キャップと、前記第二金属管と、前記ホールの中央内壁とは、一つの温度感知チャンバーを形成し、前記温度感知チャンバー内には、前記第一金属キャップから前記第二金属管まで軸方向に沿って順番に、熱によって熔融される一つの有機温度センサーと、一つの金属パッドと、一つの第一金属爪付き板バネと、一つの接続柱と、一つの第二金属爪付き板バネと、一つの絶縁支持柱と、一つの圧縮状態の圧縮バネとが固定され、
前記第一金属爪付き板バネと前記第二金属爪付き板バネとは、湾曲の放射状の爪先を有し、前記爪先を前記温度感知チャンバーの内壁と滑走できるように配合し、前記第二金属管と、前記第二金属爪付き板バネと、前記接続柱と、前記第一金属爪付き板バネと、前記第一金属キャップとの間には良い導電通路があることを特徴とする、一種類の二爪付き板バネを有する温度ヒューズ。
前記第一金属爪付き板バネと、前記第二金属爪付き板バネと、前記接続柱とは、一体構造であることを特徴とする、請求項１に記載の一種類の二爪付き板バネを有する温度ヒューズ。
前記第一金属爪付き板バネと前記第二金属爪付き板バネとは、前記第一金属キャップと前記第二金属管とに対して常閉構造で、前記有機温度センサーの固体状態及び熔融状態で、前記第一金属爪付き板バネは前記第一金属キャップと連接されるが、前記有機温度センサーの固体状態で、前記第二金属爪付き板バネは前記第二金属管と連接され、前記有機温度センサーの熔融状態で、前記第二金属管と切断されることを特徴とする、請求項１に記載の一種類の二爪付き板バネを有する温度ヒューズ。
前記第一金属爪付き板バネと前記第二金属爪付き板バネとは、前記第一金属キャップと前記第二金属管とに対して常開構造で、前記第一金属爪付き板バネの爪先と前記第二金属爪付き板バネの爪先との距離は前記第一金属キャップと前記第二金属管との距離より大きく、前記有機温度センサーの固体状態で、前記第一金属爪付き板バネは前記第一金属キャップと切断され、前記有機温度センサーの熔融状態で、前記第一金属爪付き板バネは前記第一金属キャップと連接されるが、前記有機温度センサーの固体状態及び熔融状態で、前記第二金属爪付き板バネは前記第二金属管と連接されることを特徴とする、請求項１に記載の一種類の二爪付き板バネを有する温度ヒューズ。
前記第二金属爪付き板バネと前記接続柱との間、前記接続柱と前記第一金属爪付き板バネとの間は平らな表面で、且つ、皆前記管体の軸方向に垂直であることを特徴とする、請求項１ないし請求項４の何れかに記載の一種類の二爪付き板バネを有する温度ヒューズ。
前記管体外壁に一つの電気加熱式の加熱装置が設置され、前記加熱装置を制御し、自動的に前記有機温度感知式の温度ヒューズが切断されるまで加熱することを特徴とする、請求項５に記載の一種類の二爪付き板バネを有する温度ヒューズ。
軸方向のホールを有する一つの絶縁管体と、
前記ホール内の一端部で軸方向に沿って固定され、外へ伸ばした第一導線に固定される第一金属キャップと、
前記ホール内のもう一端部で軸方向に沿って固定され、外へ伸ばした第二導線に固定される第二金属管と、
を備え、
その中では、前記第一金属キャップと、前記第二金属管と、前記ホールの中央内壁とは、一つの温度感知チャンバーを形成し、前記温度感知チャンバー内には、有機温度センサーと、導電架橋と、絶縁支持柱と、バネとがあり、前記絶縁支持柱によって前記バネが圧縮され、一旦前記有機温度センサーが発熱し、熔融状態になる時、前記バネの推進力によって前記導電架橋を前記有機温度センサーの方へ移動させ、前記導電架橋によって前記第一金属キャップと前記第二金属管との電気連接を連接或いは切断することを特徴とする、一種類の二爪付き板バネを有する温度ヒューズ。
前記導電架橋には、一つの導電柱と、二つの羽根とがあり、且つ、一体構造であることを特徴とする、請求項７に記載の一種類の二爪付き板バネを有する温度ヒューズ。
その金属柱体の軸方向で花弁状の羽根に割れ、且つ外へ延伸するによって、前記導電架橋を形成することを特徴とする、請求項８に記載の一種類の二爪付き板バネを有する温度ヒューズ。
前記管体外壁に一つの電気加熱式の加熱装置が設置され、前記加熱装置を制御し、自動的に前記有機温度感知式の温度ヒューズが切断或いは連接されるまで加熱することを特徴とする、請求項８或いは請求項９に記載の一種類の二爪付き板バネを有する温度ヒューズ。