KR101549707B1

KR101549707B1 - 레이디얼 퓨즈 베이스 및 조립체

Info

Publication number: KR101549707B1
Application number: KR1020090030432A
Authority: KR
Inventors: 에시 라흐다르; 김성국
Original assignee: 쿠퍼 테크놀로지스 컴파니
Priority date: 2008-12-17
Filing date: 2009-04-08
Publication date: 2015-09-02
Also published as: US8576041B2; TWI460758B; KR20100070275A; US20100148914A1; WO2010077460A1; TW201029040A

Abstract

전기 회로를 보호하기 위한 레이디얼 퓨즈들은 퓨즈 엘리먼트의 설치를 위하여 더 넓은 수용 영역을 한정하며 서로에 관하여 비스듬하게 경사진 반전된 평평한 면들을 가진 비전도성 베이스를 포함한다. 퓨즈 엘리먼트의 움직임의 자유가 제한적으로나마 이루어지고, 퓨즈 신뢰도가 더 많이 보증된다.

Description

레이디얼 퓨즈 베이스 및 조립체{RADIAL FUSE BASE AND ASSEMBLY}

본 발명은 일반적으로 전기 퓨즈들에 관한 것이고, 보다 구체적으로는 소위 레이디얼 퓨즈들의 구성 및 조립체에 관한 것이다.

전기 퓨즈들은 전기 회로들을 위한 과전류 보호 장치들로서 사용된다. 전형적으로, 전기 퓨즈들은 회로에 연결될 수 있는 전도성 엘리먼트들 사이에 뻗어 있는 퓨저블 링크 또는 퓨즈 엘리먼트 조립체를 포함한다. 전류가 흐르는 전기 회로에 설치될 때, 전류는 퓨저블 링크 또는 퓨즈 엘리먼트 조립체를 통하여 흐른다. 퓨즈를 통하여 흐르는 전류가 소정의 레벨에 도달할 때 퓨저블 링크(fusible link) 또는 퓨즈 엘리먼트 조립체(fuse element assembly)는 물리적으로 녹거나 붕괴되거나 그렇지 않으면 구조적으로 작동하지 않도록(structurally fail) 설계되며, 그에 의하여 퓨즈를 매개로 하는 전기 회로를 개방시키고, 관련 전기 장치 및 부품들이 손상 받지 않도록 보호한다. 일단 퓨저블 링크가 회로를 개방되면, 퓨즈는 제거될 수 있고, 다시 한번 회로를 완성하기 위하여 다른 퓨즈로 대체될 수 있다.

소위 레이디얼 퓨즈(radial fuse)들은 비전도성 베이스(nonconductive base) 및 회로 기판에 연결되기 위하여 베이스로부터 뻗어 있는 한 쌍의 액시얼 리드(axial lead)들을 포함하는 것으로 알려져 있다. 그러한 레이디얼 퓨즈들은 파워 서플라이들, 파워 어댑터들, 및 다양한 전자 장치들을 위한 배터리 충전기들을 보호하기 위하여 사용된다. 퓨저블 링크는 베이스를 가로질러 뻗어 있고 솔더링 기술들을 이용하여 액시얼 리드들의 각각의 말단들에 연결된다. 레이디얼 퓨즈들은 회로 기판에 설치되었을 때 그 크기가 작고 차지하는 공간이 작기 때문에 때로는 회로 기판에 적용하기에 바람직하다.

상술한 바와 같이, 회로 기판상에서의 레이디얼 퓨즈들의 작은 공간차지로 인해 점점 소형화되고 있는 많은 전자 장치들에 대하여 레이디얼 퓨즈들이 유용해지고 있다. 그러한 장치들은 노트북 컴퓨터들, 프린터들, MP3 플레이어들, 휴대폰들, 고화질 텔레비전들, DVD 플레이어들, 및 셋톱 박스들을 포함한다. 특히, 레이디얼 퓨즈들은 예컨대, 과전류 사고들이 때때로 발생하기 쉬운 가정이나 회사에서 AC 전기 콘센트들에 연결되었을 때 파워 서플라이들, 파워 어댑터들, 및 상기 장치들의 배터리 충전기들을 보호하기 위하여 자주 사용된다. 레이디얼 퓨즈들은 때때로 상기 장치들에 연결된 AC 전기 콘센트들에서의 과전류 상태들로부터 상기 장치들에 있는 민감한 전자 부품들을 보호하는 1차 회로 보호기라고 불린다.

그러나, 레이디얼 퓨즈들은 조립하기 어려울 수 있고, 그러한 어려움들 때문에 때때로 신뢰도에 문제가 있을 수 있다. 레이디얼 퓨즈들은 베이스를 통과하여 축상으로 뻗어 있는 레이디얼 리드들을 수용하는 베이스를 가지는 것으로 알려져 있다. 안장형상 영역은 베이스에 형성되고, 솔더링 기술들을 이용하여 리드들의 각각의 말단들 사이에 연결되는 퓨즈 링크를 수용한다. 조립 중에, 퓨즈 링크는 액시얼 리드들의 말단들에 솔더링되고, 리드들은 퓨즈 링크가 베이스의 안장형상 영역에 안착할 때까지 베이스를 통과하여 끌어 내려진다. 그러나, 퓨즈 링크와 액시얼 리드들 사이에서 솔더링된 연결부들은 때때로 고장나기 쉬운데, 퓨즈 링크를 매개로 하는 전기 연결이 부분적으로 또는 전체적으로 작동할 수 없게 하고, 퓨즈의 동작에서 신뢰도 문제들을 초래한다. 솔더링된 연결부들은 리드들과 퓨즈 링크들을 수용하는 베이스의 구조에 적어도 부분적으로 기인하여 문제되는 것으로 생각된다. 개선이 필요하다.

예시적인 실시예에서, 전기 회로를 보호하기 위한 레이디얼 퓨즈가 제공된다. 퓨즈는 제1 말단과 이 제1 말단으로부터 뻗어 있는 적어도 한 쌍의 크래들 부재들을 구비하는 비전도성 베이스를 구비한다. 크래들 부재들의 쌍은 퓨즈 엘리먼트의 설치를 위하여 약 50°를 초과하는 수용 영역을 한정하는 반전된 경사면들을 구비한다.

선택적으로, 반전된 경사면들은 평평하고 선형이다. 한 쌍의 액시얼 리드들이 제공될 수 있는데, 리드들이 베이스를 통과하여 뻗어 있고, 한 쌍의 리드들 중 하나는 적어도 한 쌍의 크래들 부재들 사이에서 뻗어 있다. 퓨즈 엘리먼트는 크래들 부재들 사이에 수용될 수 있고, 액시얼 리드들에 연결될 수 있다. 퓨즈 엘리먼트는 액시얼 리드들에 대하여 횡으로 뻗을 수 있다. 베이스는 원통형 측벽을 포함할 수 있다. 베이스가 캡에 끼워맞춰지고 제1 말단을 둘러싼 채로, 보호캡이 제공될 수 있다. 베이스가 캡에 끼워맞춰졌을 때 제2 말단이 노출되는 채로, 베이스는 제1 말단과 마주보는(opposing) 제2 말단을 포함할 수 있다.

퓨즈 엘리먼트는 특정된 전류 조건들이 전기 회로에서 발생할 때 액시얼 리드들 사이에서 전류 경로를 개방하도록 구성될 수 있고, 약 1mm 이하의 갭이 퓨즈 엘리먼트의 움직임을 억제하기 위하여 퓨즈 엘리먼트와 경사면들 사이에서 뻗어 있다. 반전된 경사면들은 퓨즈 엘리먼트의 설치를 위하여 적어도 약 60°의 수용 영역을 한정할 수 있다.

다른 실시예에서, 제1 말단 및 이 제1 말단으로부터 뻗어 있는 크래들 부재들의 마주보는 쌍(opposed pair)들을 구비하는 비전도성 베이스를 구비하는 전기 퓨즈가 개시된다. 크래들 부재들의 각각의 마주보는 쌍들은 반전된 평평하고 선형인 면들을 구비한다. 평평하고 선형인 면들은 비스듬하게 경사지고, 퓨즈 엘리먼트의 설치를 위하여 적어도 약 60°의 수용 영역을 집단적으로 한정한다. 한 쌍의 액시얼 리드들은 크래들 부재들의 각각의 마주보는 쌍들 사이에서 베이스를 통과하여 뻗어 있고, 퓨즈 엘리먼트는 액시얼 리드들의 근위단에 솔더링되고 크래들 부재들의 마주보는 쌍들 사이에서 뻗어 있으며, 여기서 퓨즈 엘리먼트는 액시얼 리드들에 대하여 횡으로 뻗어 있다.

다른 예시적인 실시예에 따르면, 회로에 전기 연결을 형성하기 위한 수단과; 회로에 전기 연결을 형성하기 위한 수단들 사이에서 차단가능한(interruptible) 전류 경로를 형성하기 위한 수단으로서, 특정된 전류 조건이 발생하면 구조적으로 동작하지 않는 차단가능한 전류 경로를 형성하기 위한 수단과; 회로에 전기 연결을 형성하기 위한 수단과 차단가능한 전류 경로를 형성하기 위한 수단을 수용하기 위한 비전도성 수단으로서, 차단가능한 전류 경로를 형성하기 위한 수단이 움직이도록 약 1mm 이하의 갭을 제공하게 구성된 수용하기 위한 비전도성 수단; 및 차단가능한 전류경로를 형성하기 위한 수단을 감싸지만, 비전도성 수단의 일부가 노출되게 하는 감싸기 위한 수단을 구비하는 전기 퓨즈가 제공된다.

평평한 경사면들을 위하여 곡면들을 제거함으로써, 그리고 또한 더 넓은 수용 영역을 제공하기 위하여 약 30% 가량 (예컨대, 도시된 예들에서 약 48°에서부터 약 68°까지) 수용 영역을 넓힘으로써, 일관되게 더 작은 갭을 가진 퓨즈 엘리먼트의 더 신뢰할만한 위치설정이 지속적으로 달성될 수 있다. 따라서 퓨즈 신뢰도가 레이디얼 퓨즈들을 생산하는 비용에 최소한의 영향을 미치면서 증가한다.

도 1은 베이스(102), 베이스(102)를 통과하여 뻗어 있는 액시얼 리드들(104), 및 보호캡(protective cap)(106)을 포함하는 예시적인 레이디얼 퓨즈(100)의 사시도이다.

도시된 예시적인 실시예에서, 캡(106)은 일반적으로 원통형의 바깥쪽 형상 및 프로파일을 가진다. 말하자면, 도시된 실시예에서 캡(106)은 평평한 말단벽(end wall)(108)과 둥근 측벽(110)을 포함하는데, 이들은 베이스(102)와 내부 위치에서 베이스(102)를 가로질러 캡(106)으로 뻗어 있는 퓨즈 엘리먼트 또는 퓨즈 링크(후술함)를 수용하는 보호용 외피를 집단적으로(collectively) 형성한다. 원통형의 캡(106)은, 때때로 풋프린트라고 불리는, 퓨즈(100)가 사용중에 회로 기판에서 차지하는 영역이 비교적 작기 때문에 때때로 선호된다. 그러나, 다른 실시예에서 캡(106)은 다른 형상을 가질 수 있는데, 이에는 직사각형의 형상 또는 프로파일을 포함하되 이에 한정되지는 않는다.

도 1에서 보인 바와 같이, 액시얼 리드들(104)은 서로 간에 대체로 평행하지만 떨어져서 베이스(102)로부터 축상으로 뻗어 있다. 도시된 실시예에서, 리드들(104)은 캡(106)의 둥근 측벽(110)에 대체로 평행한 방향으로 뻗어 있고, 캡(106)의 말단벽(108)에 대체로 수직인 방향으로 뻗어 있다. 부가적으로, 리드들(104)은 캡(106)의 축상 중심선(axial centerline)으로부터 대략 같은 거리에 위치하는데, 캡(106)의 축상 중심선은 베이스의 축상 중심선과 일치하며, 캡(106)의 축상 중심선과 베이스의 축상 중심선 양자 모두는 도 1에서 일반적으로 중심선(112)으로 나타내진다. 달리 말하면, 예시적인 실시예에서 액시얼 리드들(104)은 중심선(112)에 대하여 대략 180°각도의 위치들에서 뻗어 있고, 캡(106)의 측벽(110)으로부터 내부로 반경방향으로 약간 떨어진 위치들에서 서로 떨어져 있다.

도 2는 캡(106) 내부로 삽입되기 전의 베이스(102)를 도시하는 레이디얼 퓨즈(100)의 부분조립도이다. 도 2로부터 명백한 바와 같이, 캡(106)은 속이 비어 있고, 말단벽(108)의 맞은 편에 개방 말단(114)을 포함한다. 개방 말단은 베이스(102) 및 관련된 리드들(104)을 수용하도록 크기가 결정되고 치수가 정해진다. 베이스(102)는 속이 빈 캡(106)과 베이스의 바깥쪽 프로파일이 대체로 서로 보완되도록 모양이 형성되고, 캡(106)과 베이스(102)가 조립될 때, 베이스(102)와 캡(106)이 약간 억지끼워맞춰지도록 치수가 정해질 수 있다. 추가 실시예들 및/또는 다른 실시예들에서, 캡(106)과 베이스(102)는 스냅 핏 형상, 걸쇠 형상, 또는 다른 접합 형상 및 기술들을 포함할 수 있는데, 이에는 한 번 조립된 캡(106)과 베이스(102) 사이의 확고한 결합을 제공하기 위하여 당해 기술분야에서 알려진 접착제들 및 다른 부재들을 포함하되 그에 한정되지 않는다.

베이스(102), 및 또한 캡(106)은 각각 플라스틱과 같은 비전도성 재료를 도시된 일반적으로 원통형 또는 원하는 다른 모양들로 사출성형하여 제작될 수 있다. 베이스(102)는 마주보는 양 말단(116 및 118) 및 원통형 측벽(120)으로 형성될 수 있다. 말단(116)은 각각 안장형상 영역을 형성하거나 리드들(104)의 말단들 및 퓨즈 링크를 위한 영역을 수용하는, 이격된 크래들 부재(cradle member)들(122)을 포함하고, 캡(106)과 함께 조립될 때 말단(116)은 속이 빈 캡(106) 내에서 수용되어 수용 영역 및 퓨즈 링크가 캡(106)에 의하여 완전히 보호되고 감싸지며, 이때 캡의 말단벽(108)은 퓨즈링크와 캡(106)의 측벽(110) 위에 있게 된다. 퓨즈(100)가 회로 기판에 설치될 때 말단(118)은 회로 기판을 향한다.

도 3은 액시얼 리드들(104) 및 부착된 퓨즈 엘리먼트 또는 퓨즈 링크(124)를 도시한다. 퓨즈 링크(124)는 액시얼 리드들(104)의 말단들에 연결되고, 퓨즈 링크(124)의 맞은 편의 리드들(104)의 자유단들은 베이스(102)에 있는 각각의 구멍들을 통해 삽입된다. 그 다음에 리드들(104)은 퓨즈 링크(124)에 부착되는 리드들(104)의 말단들이 베이스(102)의 각각의 크래들 부재들(122)에 수용될 때까지 화살표 A의 방향으로 베이스(102)를 통과하여 당겨진다.

예시적인 실시예에서 액시얼 리드들(104)은 도선(conductive wire) 엘리먼트들, 타출성형된 금속 엘리먼트들, 또는 양자의 조합들일 수 있다. 각각의 리드들(104)은 퓨즈 링크(124)에 연결되는 근위단(proximal end)(126)과 반대쪽 원위단(opposing distal end) 사이에서 소정의 길이만큼 뻗어 있다. 리드들(104)을 수용하는 베이스의 관통구멍들은 예컨대, 크레이들 부재들(122)과 근접하게 위치할 수 있고, 말단(116)과 말단(118) 사이에서 베이스(102)를 완전히 통과하여 뻗을 수 있다.

퓨즈 링크 또는 퓨즈 엘리먼트(124)는 리드들(104)의 근위단(126)에 기계적 전기적으로 연결되고, 크래들 부재들(122) 사이에 일정간격으로 놓여져 베이스(102)의 말단(116)을 가로질러 뻗어 있다. 퓨즈 엘리먼트(124)는 액시얼 리드들(104)에 대하여 일반적으로 횡으로(transversely) 뻗어 있고, 퓨즈의 말단(118)에 대하여 지름방향으로(diametrically) 뻗어 있다. 달리 말하면, 퓨즈 링크(124)는 대체로 U 모양의 배치(U-shaped arrangement)로 액시얼 리드들(104)을 상호연결하고, 퓨즈 링크(124)가 크래들 부재들(122)에 안착되었을 때, 퓨즈 링크(124)는 베이스(102)의 말단(116)의 지름을 가로질러 뻗어 있다.

도 4는 액시얼 리드들(104)의 근위단(126)에 부착되어 있는 퓨즈 링크 또는 퓨즈 엘리먼트(124)를 도시한다. 도 4에서 도시된 바와 같이, 예시적인 실시예에서 리드들(104)의 근위단(126)은 구부러지거나 그렇지 않으면 퓨즈 엘리먼트(124)가 끼워맞춰질 수 있는 둥근 고리 모양으로 형성된다. 선택적으로, 일단 퓨즈 링크(124)가 모양이 형성된 말단들(126)로 삽입되면, 그 말단들은 퓨즈 링크(124)의 말단들 주위로 더 구부려질 수 있어서, 퓨즈 링크(124)가 리드들(104)의 말단들(126)에 확실하게 물리거나 걸리게 된다. 퓨즈 링크(124)와 리드들(104) 사이의 기계적이고 전기적인 연결을 완성하기 위하여 퓨즈 링크(124)와 리드들(104)의 말단들은 함께 솔더링된다(soldered). 이렇게 하여 전류 경로가 퓨즈(100)를 매개로 하여 생성되며, 여기서 액시얼 리드들(104)이 회로 기판에 연결될 때, 회로 기판의 선측 연결부로부터 회로 기판의 부하측 연결부로 전류가 흐를 수 있고, 회로에도 전류가 흐른다.

공지의 전기적인 퓨즈들과 마찬가지로, 퓨즈 엘리먼트 또는 퓨즈 링크(124)는 민감한 전자 부품들에 손상을 줄 수 있는 때때로 과전류 상태라고 불리는, 일정시간 동안 소정의 크기의 전류가 퓨즈를 매개로 하여 흐를 때 녹거나, 기화되거나, 붕괴되거나 그렇지 않으면 구조적으로 작동하지 않도록 구성된다. 말하자면, 퓨즈 엘리먼트를 통과하는 전류 경로는 퓨즈 엘리먼트(124)를 통과하는 전류 경로를 작동하지 않고 개방하도록 설계된다. 함축적으로, 퓨즈 엘리먼트(124)가 개방되면 개방 회로가 연결된 회로가 되어, 민감한 회로 부품들에 손상이 가해지는 것을 막을 수 있다. 전류 경로를 개방하기 전에 퓨즈 엘리먼트(124)가 지탱할 수 있는 전류량은 퓨즈 엘리먼트의 특별한 물성들 및 치수들에 따라 변할 수 있다. 다양한 퓨즈 링크 또는 퓨즈 엘리먼트 구성들이 그러한 목적을 위하여 알려져 있다. 도시된 실시예에서는 퓨즈 엘리먼트(124)가 나선형으로 감겨진 퓨즈 엘리먼트인 반면, 다른 실시예에서는 다른 타입의 퓨즈 엘리먼트들이 사용될 수 있다. 일단 퓨즈 엘리먼트(124)가 개방되면, 퓨즈(102)는 전기회로가 완전가동되도록 복구하기 위하여 교체될 수 있다.

도 5는 퓨즈 엘리먼트(124)가 설치되기 전에 베이스(102)를 통과하여 뻗어 있는 리드들(104)을 도시한다. 도 6은 근위단들(126)의 모양이 형성되기 전에 베스(102)를 통과하여 뻗어 있는 리드들(104)을 도시한다. 도 7은 화살표 A의 방향으로 베이스(102)로 삽입되고 있는 리드들(104)을 도시한다.

도 8은 베이스(102)만의 사시도이며, 말단(118)으로부터 위쪽으로 뻗어 있는 크래들 부재들(122)을 도시한다. 크래들 부재들은 베이스(102)의 마주보는 양쪽에 쌍으로 배치되고, 퓨즈 엘리먼트(124)와 리드들(104)의 말단들을 위한 골짜기 모양의 안장형상 영역들 또는 수용 영역들을 형성한다.

도 9는 베이스(102)의 일부의 확대된 측면도이며, 예시적인 실시예에서 한 쌍의 크래들 부재들(122)을 도시한다. 크래들 부재들(122)은 대체로 편평한 평면의 말단(118)으로부터 상향으로 돌출하고, 대체로 쐐기모양이다. 상기 쌍의 크래들 부재들(122)은 기본적으로 서로 미러 이미지(mirror image)들로서, 각각은 바깥쪽면(130), 안쪽면(132), 위쪽면(134), 및 경사면(136)을 포함한다. 바깥쪽 및 안쪽면들(130, 132)은 말단(118)에서 서로 떨어져 있고, 대체로 수직으로 향하고, 도시된 실시예에서 평평한 말단(118)으로부터 대체로 수직으로 뻗어 있다. 게다가, 말단(118)에 수직한 방향으로 측정하면 바깥쪽 면들(130)은 안쪽 면들(132)보다 더 높다.

각각의 크래들 부재(122)의 위쪽면(134)은 대체로 수평으로 향하고, 평평한 말단(118)의 평면에 일반적으로 평행하고 평평한 말단(118)의 평면으로부터 떨어져 있다. 위쪽면(134)은 중심선(122)을 향하여 그리고 마주보는 크래들 부재(122)를 향하여 안쪽 방향으로 각각의 크래들 부재(122)의 바깥쪽면(130)으로부터 더 뻗어 있다. 각각의 크래들 부재(122)의 경사면(136)은 안쪽면(132)의 위쪽 말단을 바깥쪽면(130)과 마주보는 위쪽면(134)의 말단과 연결시킨다. 경사면들(136)은 각각 평평하고 선형(flat and linear)이며, 평평한 말단(118)에 대하여 비스듬하게 뻗어 있다. 예시적인 실시예에서, 경사면들은 베이스의 중심선(112)에 대하여 대략 30°각도로 뻗어 있다. 그러나, 크래들 부재들(122)은 서로 미러 이미지이기 때문에, 경사면들(136)은 서로에 대하여 반전되며, 안쪽면들(132) 근처보다 위쪽면들(134) 근처에서 더 넓은 마우쓰(mouth) 영역을 한정한다. 도시된 예에서, 반전된(inverted) 경사면들(136)은 크래들 부재들(122) 위로 상대적으로 넓은 수용 영역(138)을 집단적으로 한정하고, 수용 영역(138)은 경사면들(136)이 안쪽면들(132)에 접근함에 따라 폭에 있어서 상당히 가늘어 진다. 다른 실시예들에서 더 크거나 더 작은 각도들이 사용될 수 있을지라도, 도시된 예에서 수용 영역(138)은 대략 60°각도로, 더 구체적으로는 63°각도로 놓인다.

곡선형 면들과 비교할 때 평평하고 선형인 경사면들(136)과 상대적으로 넓은 수용 영역(예컨대, 경사면들(136) 사이의 63°각도)의 조합은 다양한 태양들에 있어서 유익하다. 솔더링된 연결부들(140)을 가진 퓨즈 엘리먼트(124) 및 리드들(104)이 크래들 부재들(122) 사이에 안착될 때, 퓨즈 엘리먼트 및 경사면들(136) 사이의 갭(gap)(142)은 실질적으로 최소화된다. 예를 들어, 한 실시예에서 갭(142)은 약 1mm이거나 또는 그보다 작다. 대체로 최소화된 갭(142) 때문에, 퓨즈 엘리먼트(124) 및 관련 솔더링된 연결부(140)의 움직임의 자유는 다른 공지의 레이디얼 퓨즈 구성들에서보다 더 많이 제한되고, 솔더링된 연결부들(140)은 베이스(102)에 더 확실히 유지된다. 따라서, 베이스(102)에 대하여 퓨즈 엘리먼트(124)의 바람직하지 않은 움직임 때문에 생기는 것으로 보이는 솔더링된 연결부(140)의 작동불량들이 완전히 제거되지는 않더라도 대체로 감소된다. 이것은 퓨즈들(102)이 설치 전 또는 후에 진동에 영향을 받을 때 특히 그러하다.

비교하기 위한 목적으로, 도 10은 레이디얼 퓨즈에 대한 공지의 베이스 구성을 도시한다. 베이스(150)는 서로 마주보는 곡선형 가이드 표면들(154)을 가지는 크래들 부재들(152)과 크래들 부재들 위로 약 48°각도의 더 좁은 수용 영역(156)을 포함한다. 곡선형 가이드 면들(154)과 더 좁은 수용 영역(156)은 크래들 부재들(152)에 대하여 퓨즈 엘리먼트(124)를 확실히 위치시키고자 하는 것이지만, 퓨즈 링크(124)의 최종적인 위치는 실제로 다소 가변적이다. 약 1.5mm의 다소 큰 갭(156)이 솔더링된 연결부(140) 및 크래들 부재들(152)의 곡선형 면들(154) 사이에 존재하는 것이 발견되었는데, 이에 의해 크래들 부재들에 대하여 퓨즈 엘리먼트(124)가 추가로 자유롭게 움직이게 한다. 그러한 움직임은 솔더링된 연결부들(140)에서 신뢰도 문제들에 대한 원인이 되는 것으로 생각된다.

평평한 경사면들(136)(도 9)을 위하여 곡면들(154)을 제거함으로써, 그리고 또한 더 넓은 수용 영역(138)(도 9)을 제공하기 위하여 약 30% 가량 (예컨대, 도시된 예들에서 약 48°에서부터 약 68°까지) 수용 영역(138)을 넓힘으로써, 일관되게 더 작은 갭(142)(도 9)을 가진 퓨즈 엘리먼트(124)의 더 신뢰할만한 위치설정이 지속적으로 달성될 수 있다. 따라서 퓨즈 신뢰도가 레이디얼 퓨즈들을 생산하는 비용에 최소한의 영향을 미치면서 증가한다.

상기 설명은 최선의 실시태양 포함하여 본 발명을 개시하기 위하여, 또한 당업자가 어떠한 장치들 및 시스템들을 만들고 사용하는 것 및 어떠한 결합된 방법들을 수행하는 것을 포함하여 본 발명을 실행할 수 있도록 하기 위하여 예들을 이용한다. 본 발명의 특허받을 수 있는 범위는 청구항들에 의하여 정의되고, 당업자들에게 생각날 수 있는 다른 예들을 포함할 수 있다. 만일 다른 예들이 청구항들의 문언과 다르지 않은 구조적 엘리먼트들을 가진다면 또는 만일 다른 예들이 청구항들의 문언과 실질적으로 차이기 없는 균등한 구조적 엘리먼트들을 포함한다면 그러한 다른 예들은 청구항들의 범위 내인 것으로 의도된다.

한정하고자 하는 것이 아니고 또한 모든 것을 다 포함하는 것은 아닌 실시예들이 다음의 도면들을 참조하여 서술되는데, 여기서 별도로 명시하지 않는 한 동일한 참조 번호들은 여러 도면에서 동일한 부분들을 가리킨다.

도 1은 예시적인 레이디얼 퓨즈의 사시도이다.

도 2는 도 1에서 보인 레이디얼 퓨즈의 부분 조립도이다.

도 3은 도 1에서 보인 레이디얼 퓨즈의 다른 조립도이다.

도 4는 도 3에서 보인 레이디얼 퓨즈에 대한 예시적인 퓨즈 링크 및 터미널 구조를 도시한다.

도 5는 도 4에서 보인 레이디얼 퓨즈 조림품을 퓨즈 링크가 제거된 채로 도시한다.

도 6은 리드들이 모양이 형성되기 전의 도 5에서 도시된 레이디얼 퓨즈 조립체를 도시한다.

도 7은 도 6에서 보인 조립체의 저면 사시 분해도를 도시한다.

도 8은 도 7에서 보인 조립체의 예시적인 베이스의 사시도이다.

도 9는 도 8에서 보인 베이스의 측면도이다.

도 10은 레이디얼 퓨즈에 대하여 공지의 베이스 구조의 측면도이다.

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회로 보드 상에서 전기 회로를 보호하기 위한 레이디얼 퓨즈(radial fuse)로서, 상기 레이디얼 퓨즈는:

제1 말단 및 제1 말단으로부터 뻗어 있는 적어도 제1 및 제2 크래들 부재(cradle member)들을 포함하는 비전도성 베이스(nonconductive base)를 포함하고,

제1 크래들 부재는 제1 경사면을 가지고, 제2 크래들 부재는 제2 경사면을 가지고, 제2 경사면은 제1 경사면에 대해 반전된(inverted) 경사를 가지고, 제1 및 제2 경사면들은 퓨즈 엘리먼트(fuse element)의 설치를 위하여 50°를 초과하는 수용 영역을 집단적으로(collectively) 한정하고;

비전도성 베이스는 제1 말단과 마주보는(opposing) 제2 말단을 더 포함하고, 상기 베이스는 제1 말단에서부터 제2 말단까지 상기 베이스를 통해서 뻗어 있는 적어도 하나의 관통구멍을 포함하고, 적어도 하나의 관통구멍은 제1 말단에서 제1 및 제2 크래들 부재들 사이에 위치해 있고, 퓨즈 엘리먼트와 관련된 액시얼 리드(axial lead)가 회로 보드로의 연결을 위해 관통구멍을 통과해서 뻗어 있을 수 있는 것을 특징으로 하는 레이디얼 퓨즈.
제 21 항에 있어서,

제1 및 제2 경사면들 각각은 일정한 경사를 가지는 것을 특징으로 하는 레이디얼 퓨즈.
제 21 항에 있어서,

레이디얼 퓨즈가 퓨즈 엘리먼트 및 액시얼 리드와 결합되는 것을 특징으로 하는 레이디얼 퓨즈.
제 23 항에 있어서,

퓨즈 엘리먼트는 크래들 부재들 사이에서 수용되고, 비전도성 베이스의 제1 말단에서 액시얼 리드에 연결되는 것을 특징으로 하는 레이디얼 퓨즈.
제 24 항에 있어서,

퓨즈 엘리먼트는 액시얼 리드에 횡으로(transversely) 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 레이디얼 퓨즈.
제 21 항에 있어서,

비전도성 베이스는 제1 말단과 제2 말단 사이에 뻗어 있는 원통형 측벽을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이디얼 퓨즈.
제 21 항에 있어서,

보호캡(protective cap)을 더 포함하고,

보호캡은 상기 베이스에 결합되고 제1 말단을 감싸는 것을 특징으로 하는 레이디얼 퓨즈.
제 27 항에 있어서,

상기 캡이 제1 말단을 감싸면서 비전도성 베이스의 제2 말단이 노출되는 것을 특징으로 하는 레이디얼 퓨즈.
제 21 항에 있어서,

레이디얼 퓨즈가 제1 및 제2 액시얼 리드들 및 퓨즈 엘리먼트와 결합되고,

퓨즈 엘리먼트는 제1 및 제2 액시얼 리드들을 서로 연결시키고, 전기 회로에서 특정된 전류 조건에 응답하여 제1 및 제2 액시얼 리드들 사이에서 전류 경로를 개방하도록 구성되고,

1 mm 이하의 갭(gap)이 퓨즈 엘리먼트의 움직임을 억제하기 위하여 퓨즈 엘리먼트와 제1 및 제2 경사면들 사이에서 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 레이디얼 퓨즈.
제 21 항에 있어서,

제1 및 제2 경사면들은 퓨즈 엘리먼트의 설치를 위해 적어도 60°의 수용영역을 집단적으로 한정하는 것을 특징으로 하는 레이디얼 퓨즈.
회로 보드 상에서 전기 회로를 보호하기 위한 퓨즈로서, 상기 퓨즈는:

제1 말단 및 제1 말단으로부터 뻗어 있는 크래들 부재들의 제1 및 제2 마주보는 쌍(opposed pair)들을 포함하는 비전도성 베이스;

회로 보드로의 연결을 위해 상기 베이스를 통과해서 뻗어 있고 상기 베이스로부터 노출되는 액시얼 리드들의 쌍; 및

수용 영역에 있고, 액시얼 리드들의 쌍의 근위단(proximal end)들에 솔더링된(soldered) 퓨즈 엘리먼트;를 포함하고,

크래들 부재들의 제1 및 제2 마주보는 쌍들 각각은 서로에 대해 반전된 경사를 갖는 마주보는 평평하고 선형인(flat and linear) 면들을 포함하고, 마주보는 평평하고 선형인 면들은 비스듬하게 경사지고 적어도 60°의 수용 영역을 집단적으로 한정하고,

액시얼 리드들의 쌍의 각각은 크래들 부재들의 마주보는 쌍들의 각각 사이에서 상기 베이스를 통과해서 뻗어 있고,

퓨즈 엘리먼트는 크래들 부재들의 마주보는 쌍의 각각의 사이에서 뻗어 있고, 액시얼 리드들에 횡으로 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 퓨즈.
제 31 항에 있어서,

상기 베이스에 결합되고 퓨즈 엘리먼트를 감싸는 비전도성 캡을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 퓨즈.
제 32 항에 있어서,

상기 캡은 원통형 측벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 퓨즈.
제 32 항에 있어서,

퓨즈 엘리먼트는 전기 회로에서 특정된 전류 조건에 응답하여 액시얼 리드들 사이에서 전류 경로를 개방하도록 구성되고,

1 mm 이하의 갭이 퓨즈 엘리먼트의 움직임을 억제하기 위하여 평평하고 선형인 면들과 퓨즈 엘리먼트 사이에서 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 퓨즈.
제 32 항에 있어서,

상기 베이스는 제1 말단에 마주보는 제1 말단을 포함하고, 상기 캡이 상기 베이스에 결합될 때 제2 말단이 노출되는 것을 특징으로 하는 퓨즈.
회로 보드 상에서 전기 회로를 보호하기 위한 전기 퓨즈로서, 상기 전기 퓨즈는:

회로 보드 상에서 전기 회로로의 전기적 연결을 형성하기 위한 수단들;

회로로의 전기적 연결을 형성하기 위한 수단들 사이에서 차단가능한(interruptible) 전류 경로를 형성하기 위한 수단;

차단가능한 전류 경로를 형성하기 위한 수단을 수용하기 위한 비전도성 수단; 및

차단가능한 전류 경로를 형성하기 위한 수단을 감싸기 위한 수단으로서, 비전도성 수단의 일부를 노출되도록 하는 수단;을 포함하고,

차단가능한 전류 경로를 형성하기 위한 수단은 특정된 전류 조건의 발생 시에 구조적으로 작동하지 않아서(structurally fail) 전류 경로를 개방하도록 구성되고,

수용하기 위한 비전도성 수단은 차단가능한 전류 경로를 형성하기 위한 수단이 움직이기 위한 1 mm 이하의 갭을 제공하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전기 퓨즈.
제 36 항에 있어서,

수용하기 위한 수단은 제1 및 제2 평평하고 선형인 면들을 포함하고, 평평하고 선형인 면들 각각은 비스듬하게 경사지고, 제1 및 제2 평평하고 선형인 면들은 서로에 대해 반전된 경사를 가지고, 제1 및 제2 평평하고 선형인 면들은 적어도 60°의 수용 영역을 집단적으로 한정하는 것을 특징으로 하는 전기 퓨즈.
제 36 항에 있어서,

감싸기 위한 수단은 원통형 캡을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 퓨즈.
제 36 항에 있어서,

회로 보드 상에서 회로로의 전기적 연결을 형성하기 위한 수단들은 이격된 액시얼 리드들의 쌍을 포함하고, 차단가능한 전류 경로를 형성하기 위한 수단은 이격된 액시얼 리드들 사이에서 횡으로 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 전기 퓨즈.
제 39 항에 있어서,

차단가능한 전류 경로를 형성하기 위한 수단은 이격된 액시얼 리드들의 쌍에 대해 횡으로 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 전기 퓨즈.
회로 보드 상에서 전기 회로를 보호하기 위한 전기 퓨즈로서, 상기 전기 퓨즈는:

비전도성 베이스를 포함하고,

비전도성 베이스는:

축상 중심선(axial centerline), 제1 말단, 제1 말단에 마주보는 제2 말단, 제1 말단과 제2 말단을 서로 연결시키는 원형인 측벽, 및 제1 말단에서부터 제2 말단까지 뻗어 있는 적어도 하나의 관통구멍을 갖는 몸체;를 포함하고,

제1 및 제2 크래들 부재들은 제1 말단으로부터 뻗어 있고, 제1 및 제2 크래들 부재들은 서로의 미러 이미지(mirror image)이고, 각각은 25°보다 큰 각도로 축상 중심선에 비스듬하게 뻗어 있는 경사진 평평하고 선형인 면을 가지고,

적어도 하나의 관통구멍이 제1 및 제2 크래들 부재들 사이에 위치해 있고, 회로 보드 상에서 전기 회로로의 전기적 연결을 용이하게 하는 것을 특징으로 하는 전기 퓨즈.
제 41 항에 있어서,

축상 중심선에 대해 수직인 방향으로 제1 말단을 가로질러 뻗어 있는 퓨즈 엘리먼트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 퓨즈.
제 42 항에 있어서,

퓨즈 엘리먼트는 제1 및 제2 크래들 부재들 사이에 위치해 있는 것을 특징으로 하는 전기 퓨즈.
제 43 항에 있어서,

퓨즈 엘리먼트는 나선형으로 감긴 퓨즈 엘리먼트인 것을 특징으로 하는 전기 퓨즈.
제 42 항에 있어서,

퓨즈 엘리먼트의 마주보는 말단들에 기계적 및 전기적으로 연결된 제1 및 제2 액시얼 리드들을 더 포함하고,

제1 및 제2 리드들은 축상 중심선에 평행한 방향으로 상기 베이스를 통과해서 뻗어 있고, 제1 및 제2 리드들 중의 하나는 적어도 하나의 관통구멍에서 뻗어 있고 제2 말단으로부터 돌출하는 것을 특징으로 하는 전기 퓨즈.
제 42 항에 있어서,

1 mm 이하의 갭이 퓨즈 엘리먼트와 제1 및 제2 경사면들 사이에서 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 전기 퓨즈.
제 42 항에 있어서,

상기 베이스에 결합된 캡을 더 포함하고,

상기 캡은 상기 베이스의 제2 말단이 노출되게 하면서 제1 말단에서 퓨즈 엘리먼트를 감싸는 것을 특징으로 하는 전기 퓨즈.
제 41 항에 있어서,

제1 및 제2 크래들 부재들 각각의 경사진 평평하고 선형인 면은 30°보다 큰 각도로 축상 중심선에 비스듬하게 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 전기 퓨즈.
제 41 항에 있어서,

제1 및 제2 크래들 부재들 각각의 경사진 평평하고 선형인 면은 서로에 대해 반전된 것을 특징으로 하는 전기 퓨즈.
제 41 항에 있어서,

제1 및 제2 크래들 부재들 각각의 평평하고 선형인 면의 경사는 동일하지만 서로에 대해 반전되어 있고, 경사면들이 함께 퓨즈 엘리먼트에 대한 넓은 마우쓰형(mouthed) 수용 영역을 한정하는 것을 특징으로 하는 전기 퓨즈.
제 50 항에 있어서,

수용 영역은 적어도 50°인 것을 특징으로 하는 전기 퓨즈.
제 51 항에 있어서,

수용 영역은 적어도 60°인 것을 특징으로 하는 전기 퓨즈.
제 41 항에 있어서,

제1 및 제2 크래들 부재들에 대해 이격된 관계로 제1 말단에서 형성된 제3 및 제4 크래들 부재들을 더 포함하고,

제3 및 제4 크래들 부재들은 서로의 미러 이미지이고, 각각은 축상 중심선에 비스듬하게 뻗어 있는 경사진 평평하고 선형인 면을 가지는 것을 특징으로 하는 전기 퓨즈.
제 53 항에 있어서,

제1 리드, 제2 리드, 및 U 모양의 배치로 제1 리드와 제2 리드를 연결하는 퓨즈 엘리먼트를 포함하는 퓨즈 엘리먼트 조립체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 퓨즈.
제 54 항에 있어서,

제1 리드 및 제2 리드는 축상 중심선에 평행한 방향으로 상기 베이스를 통과해서 뻗어 있고,

퓨즈 엘리먼트는 제1 말단을 가로질러 지름방향으로(diametrically) 뻗어 있고, 제1, 제2, 제3, 및 제4 크래들 부재들 사이에 위치해 있는 것을 특징으로 하는 전기 퓨즈.
제 21 항에 있어서,

적어도 하나의 관통구멍은 비전도성 베이스의 제1 말단과 제2 말단 사이에 뻗어 있는 관통구멍들의 쌍을 포함하고, 관통구멍들의 쌍은 평행하되 서로에 대해 이격된 관계인 제1 및 제2 액시얼 리드들을 각각 수용하는 것을 특징으로 하는 레이디얼 퓨즈.
제 21 항에 있어서,

비전도성 베이스는 제1 및 제2 말단들 사이에서 뻗어 있는 원통형 측벽을 더 포함하고, 레이디얼 퓨즈는 원통형 측벽에 평행하게 뻗어 있는 기다랗게 된 액시얼 리드들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이디얼 퓨즈.
제 21 항에 있어서,

상기 베이스는 축상 중심선을 더 포함하고, 레이디얼 퓨즈는 축상 중심선으로부터 같은 거리로 이격된 액시얼 리드들의 쌍을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이디얼 퓨즈.
제 31 항에 있어서,

비전도성 베이스는 제1 말단과 마주보는 제2 말단을 더 포함하고, 액시얼 리드들의 쌍은 제2 말단에 대해 수직인 방향으로 상기 베이스를 통과해서 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 전기 퓨즈.
제 33 항에 있어서,

액시얼 리드들의 쌍은 상기 캡의 원통형 측벽에 평행한 방향으로 상기 베이스를 통과해서 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 전기 퓨즈.
제 60 항에 있어서,

상기 캡은 축상 중심선을 포함하고, 액시얼 리드들의 쌍은 축상 중심선으로부터 같은 거리로 위치해 있는 것을 특징으로 하는 전기 퓨즈.
제 36 항에 있어서,

회로로의 전기적 연결을 형성하기 위한 수단은 기다랗게 된 액시얼 리드들의 쌍을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 퓨즈.
제 62 항에 있어서,

형성하기 위한 수단을 수용하기 위한 비전도성 수단은 제1 말단벽 및 제1 말단벽과 마주보는 제2 말단벽을 포함하고, 제1 및 제2 관통구멍들은 제1 말단벽과 제2 말단벽 사이에서 횡으로 뻗어 있고,

제1 및 제2 관통구멍들은 평행하되 서로에 대해 이격된 관계로 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 전기 퓨즈.
제 63 항에 있어서,

형성하기 위한 수단을 수용하기 위한 비전도성 수단은 제1 및 제2 말단들 사이에서 뻗어 있는 원통형 측벽을 더 포함하고,

기다랗게 된 액시얼 리드들 중의 하나는 원통형 측벽에 대해 평행한 방향으로 각각의 관통구멍을 통과해서 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 전기 퓨즈.
제 45 항에 있어서,

제1 및 제2 액시얼 리드들은 축상 중심선으로부터 같은 거리로 이격되는 것을 특징으로 하는 전기 퓨즈.
제 45 항에 있어서,

제1 및 제2 액시얼 리드들은 제2 말단에 대해 수직으로 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 전기 퓨즈.
제 66 항에 있어서,

제1 및 제2 리드들 각각은 회로 보드로의 연결을 위하여 제2 말단으로부터 외부로 돌출한 것을 특징으로 하는 전기 퓨즈.