JP6773774B2 - 機械的ヒューズ装置 - Google Patents
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Description
本願は、2015年5月18日に出願された「機械的ヒューズ装置」という名称のミュレー エス.マクティーグ(MURRAY S. McTIGUE)等に対する米国仮出願番号第62/163,257号の利益を主張する。本出願は、同様に、2016年5月4日に出願された同様に「機械的ヒューズ装置」という名称のミュレー エス.マクティーグ等に対する米国出願第15/146,300号の利益を主張する。これらの出願は共に、参照によってその全体が本明細書に組み込まれる。
[背景技術]
[発明の分野]
本明細書には、概して、電気デバイス及びシステムにおいて使用するためのヒューズ、特に、機械的及び/又は密閉式特徴を備えるヒューズに関連する装置が開示される。
[従来技術の説明]
エレクトロニクス及び電気エンジニアリングの分野において、種々の装置が、過電流保護を提供するために使用され得る。該装置は、したがって、電気システム又は接続される電気デバイスについて短絡、過負荷、及び永久的な損傷を防止することができる。これらの装置のうちの2つはヒューズ及び回路遮断器を含む。従来のヒューズは、犠牲装置として働く低抵抗の抵抗器のタイプである。典型的なヒューズは、金属ワイヤ又はストリップを備え、金属ワイヤ又はストリップは、過度の電流が金属ワイヤ又はストリップを通って流れると溶融し、接続されている回路を遮断する。そのため、従来のヒューズは、熱によって活性化される固体装置である。
[概要]
本明細書には、高電流で動作することができる効率的な機械的ヒューズ装置が開示される。これらのヒューズ装置は、該装置が、該装置を通って電流が流れることを可能にし、回路接続を維持する第1の非作動又は「セット」位置、及び、該装置が、該装置を通って電流が流れないようにする第2の作動位置を、ヒューズ装置が有するように構成される。これらの機械的ヒューズ装置は、従来の固体ヒューズ装置よりも高い電流で動作することができ、幾つかの実施形態においては、ヒューズ装置は、該装置が再使用できるように「リセット」され得る。
本開示は、ここで、様々な実施形態を詳細に説明する。これらの実施形態はヒューズ装置を示すものであり、該ヒューズ装置は、作動状態(triggered state)(回路又は他の電気的流れが遮断され、ヒューズが「トリップ状態(tripped)」である)及び非作動状態(回路又は他の電気的流れが遮断されず、ヒューズが「セット状態」である)をヒューズ装置が有するように構成される機械要素を備える。幾つかの実施形態において、これらの機械要素は、回路を維持又は遮断するために1つ以上の接点を有するように構成されるピン構造を含む。幾つかの実施形態において、このピン構造は、ヒューズ装置に接続される回路を遮断することになる作動位置に向かって付勢され、機械的ピン保持構造によってその付勢力に抗して維持される。幾つかの実施形態において、これらの装置の要素の1つ以上が密閉部分内に収容される。幾つかの実施形態において、該装置は、導体を少なくとも部分的に包囲する金属本体を備える。
Claims (20)
- ヒューズ装置であって、
少なくとも1つの本体部分を備える本体と、
前記ヒューズ装置内の内部要素であって、前記内部要素は、前記ヒューズ装置の状態を、該装置を通る電流の流れを可能にするセット状態と該装置を通る電流の流れを遮断する作動状態との間で変更するように構成され、前記内部要素の少なくとも一部は、前記少なくとも1つの本体部分によって少なくとも部分的に包囲される、内部要素と、
外部回路に接続するために、前記内部要素に電気的に接続される接点構造と
を備え、
前記ヒューズ装置は、閾値電流レベルが前記内部要素を通ると、前記本体が、生成される電磁界に応答して構成を変更し、それによって前記装置を前記作動状態に移行させるように構成される、ヒューズ装置。 - 前記内部要素が電気的に互いから絶縁される固定接点を備える、請求項1に記載のヒューズ装置。
- 前記内部要素が1つ以上の可動接点を更に備え、前記1つ以上の可動接点が、該1つ以上の可動接点が前記固定接点に接触しているときに前記固定接点間の電流の流れを可能にする、請求項2に記載のヒューズ装置。
- 前記内部要素が、前記固定接点に電気的に接触する1つ以上の2次接点要素を更に備え、前記1つ以上の2次接点要素は、前記1つ以上の可動接点が前記固定接点に接触しておらず、かつ、電流が前記1つ以上の2次接点要素を通って流れているときに、劣化して、前記固定接点にもはや接触しないように構成される、請求項3に記載のヒューズ装置。
- 前記1つ以上の2次接点要素はワイヤ構造を備える、請求項4に記載のヒューズ装置。
- 前記1つ以上の2次接点要素はニクロムを含む、請求項4に記載のヒューズ装置。
- 前記内部要素は、前記固定接点に電気的に接触する1つ以上の2次接点要素を更に備え、前記1つ以上の2次接点要素は、前記閾値電流レベルが前記内部要素を通った後に劣化して、前記固定接点にもはや接触しないように構成される、請求項2に記載のヒューズ装置。
- 前記内部要素が密閉環境内に収容される、請求項1に記載のヒューズ装置。
- 前記本体が、第1の本体部分を第2の本体部分から少なくとも部分的に分離するように構成される機械的位置ギャップを更に備える、請求項1に記載のヒューズ装置。
- 前記閾値電流レベルが前記内部要素を通ると、前記第1の本体部分が、前記電磁界によって前記第2の本体部分に向かって引き寄せられる、請求項9に記載のヒューズ装置。
- 機械的抵抗構造を更に備え、前記機械的抵抗構造は、前記閾値電流レベルが前記内部要素を通るまで、前記機械的位置ギャップを維持するように構成される、請求項10に記載のヒューズ装置。
- ヒューズ装置であって、
少なくとも1つの本体部分を備える本体と、
内部要素であって、
電気的に互いから絶縁される固定接点であって、前記少なくとも1つの本体部分によって少なくとも部分的に包囲される固定接点、
前記固定接点に接触しているときに前記固定接点間の電流の流れを可能にする1つ以上の可動接点、
前記1つ以上の可動接点に接続される内部ピン要素であって、前記1つ以上の可動接点を前記固定接点と接触しないように移動させる位置に向かって付勢される内部ピン要素、及び
前記1つ以上の可動接点が前記固定接点に接触するように、前記内部ピン要素を所定の場所に保持するように構成されるピン保持構造、を備える内部要素と、
外部回路に接続するために、前記内部要素に電気的に接続される接点構造と
を備え、
前記ヒューズ装置は、閾値電流レベルが前記内部要素を通ると、前記ピン保持構造が、生成される電磁界に応答して構成を変更し、それによって、前記内部ピン要素をその付勢力に従って移動させるように構成される、ヒューズ装置。 - 前記内部要素が、前記固定接点に電気的に接触する1つ以上の2次接点要素を更に備え、前記1つ以上の2次接点要素は、前記1つ以上の可動接点が前記固定接点に接触しておらず、かつ、電流が前記1つ以上の2次接点要素を通って流れているときに、劣化して、前記固定接点にもはや接触しないように構成される、請求項12に記載のヒューズ装置。
- 前記1つ以上の2次接点要素がワイヤ構造を備える、請求項13に記載のヒューズ装置。
- 前記1つ以上の2次接点要素が高抵抗導体を備える、請求項14に記載のヒューズ装置。
- 前記内部ピン要素がばね機構によって付勢される、請求項12に記載のヒューズ装置。
- 前記本体が、第1の本体部分を第2の本体部分から少なくとも部分的に分離するように構成される機械的位置ギャップを更に備える、請求項12に記載のヒューズ装置。
- 前記内部要素が密閉環境内に収容される、請求項1に記載のヒューズ装置。
- ヒューズ装置であって、
少なくとも1つの本体部分を備える本体と、
前記ヒューズ装置の状態を、該装置を通る電流の流れを可能にするセット状態と該装置を通る電流の流れを遮断する作動状態との間で変更するように構成される可動接点及び固定接点と、
前記固定接点に電気的に接触する1つ以上の2次接点要素と、
外部回路に接続するために、前記固定接点に電気的に接続される接点構造と
を備え、
前記ヒューズ装置は、閾値電流レベルが前記接点構造ならびに前記可動接点及び前記固定接点を通ると、前記本体が、発生した電磁界に応答して構成を変更し、それによって、前記装置を前記作動状態に移行させるように構成され、前記1つ以上の2次接点要素は、前記可動接点が前記固定接点に接触しておらず、かつ、電流が前記1つ以上の2次接点要素を通って流れているときに、劣化して、前記固定接点にもはや接触しないように構成される、ヒューズ装置。 - 前記1つ以上の2次接点要素がニクロムワイヤを備える、請求項19に記載のヒューズ装置。
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