KR101900041B1 - 튜닝 포크형 단자 저속 단절 퓨즈 - Google Patents

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줄리오 우레아
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Abstract

본 발명은 전류 용량이 증가된 튜닝 포크형 단자 구성을 사용하는 개선된 퓨즈와, 단자 삽입 보호 및 변형 완화를 제공하는 하우징 설계를 채용한 퓨즈에 관한 것이다.

Description

튜닝 포크형 단자 저속 단절 퓨즈 {TUNING FORK TERMINAL SLOW BLOW FUSE}
본 출원은 2009년 2월 27일자로 출원된 미국 가특허 출원 번호 제 61/155,969호의 우선권을 주장하며, 이는 모든 면에서 참조되어 본 명세서에 합체된다.
본 발명의 실시예들은 퓨즈 분야에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 단일 부재의 튜닝 포크형 단자 디자인과, 삽입시 변형 완화 및 과응력 방지를 제공하는 2개 부재의 하우징에 관한 것이다.
널리 공지된 바와 같이, ["퓨저블 링크(fusible link)"의 단축형인] 퓨즈는 전기 회로에 사용되는 과전류 방지 장치이다. 특히, 전류가 지나치게 많이 유동하는 경우, 퓨즈 링크는 끊어지거나 개방되어 증가된 전류 상황으로부터 전기 회로를 보호한다. "고속 동작(fast acting)" 퓨즈는 과전류 상황이 일어나면 신속하게 개방 회로를 형성한다. "시간 지연(time delay)" 퓨즈는 일반적으로 순간 과전류 상황 시에 퓨즈가 회로를 개방시키지 않는 상황을 의미한다. 오히려, 모터가 시동될 때는 전류 써지(surge)가 필요하지만 그 이외에는 일반적으로 구동되는 모터에 사용되는 회로에서 요구되는 과전류 상황의 시작부터 시간 지연(time lag)이 발생한다.
퓨즈의 단자는, 본 명세서에서 참고문헌으로 인용되는 미국 특허 제6,407,657호에 개시된 바와 같은 수형 또는 암형 단자의 삽입을 수용하도록 제1 프롱과 제2 프롱이 상호 이격된, 튜닝 포크형 구조를 가질 수 있다. 각각의 제1 및 제2 프롱은 이들 사이에 형성된 공간 쪽으로 수직력을 가지며, 이 수직력은 전기적 접속을 형성하도록 수형 수용 단자에 작용한다. 이들 단자가 퓨즈 박스 내에 배치되면, 이 수직력은 시간이 경과함에 따라 약화되어 수형 수용 단자와 단자 프롱들 사이의 전기적 접속을 저하시킬 수 있다. 또한, 단자의 크기, 형상 및 구성은 퓨즈의 전류 용량을 제한할 수 있다. 또한, 하우징은 조립, 설치 및 작동 시에 단자와 퓨저블 링크에 가해지는 변형을 제한하도록 구성될 필요가 있다.
그러므로, 전류 용량이 증가된 튜닝 포크형 단자 구성을 사용하는 개선된 퓨즈와, 단자 삽입 보호 및 변형 완화를 제공하는 하우징 설계가 요구된다.
본 발명의 예시적 실시예들은 향상된 전류 용량과, 변형 완화와, 삽입시 보호를 제공하는 퓨즈에 관한 것이다. 예시적 실시예에서, 퓨즈는 제1 및 제2 프롱과, 이들 사이에 위치하는 갭을 갖는 복수개의 도전성 단자부를 포함한다. 단자의 프롱들 중 적어도 하나는 상단부, 하단부, 그리고 상단부와 하단부 사이에 배치되는 경사진 벽을 구비한다. 경사진 벽은 복수개의 도전성 단자부 중 제1 도전성 단자부에 증가된 단면적을 제공하도록 구성된다. 퓨저블 링크는 복수개의 단자부들 사이에 배치되고, 특정 고전류 상황 시에 복수개의 단자부들 사이에서 유동하는 전류를 차단하도록 구성된다. 예시적 일 실시예에서, 퓨즈는, 제1 프롱과, 제2 프롱과, 제1 프롱과 제2 프롱 사이에 위치하는 갭을 각각 가지는 제1 및 제2 단자부로서, 제1 프롱과 제2 프롱은 전기적 접촉을 위해 그 사이로의 단자의 삽입을 허용하도록 서로 멀어지게 변위되는, 제1 및 제2 단자부와, 제1 및 제2 단자부 사이에 배치되고, 오류 조건의 발생 시에 상기 제1 및 제2 단자부 사이를 지나는 전류를 차단하는 퓨저블 링크와, 제1 및 제2 하우징 반부로서, 상기 제1 및 제2 하우징 반부의 각각은 퓨저블 링크로부터 연장되고 제1 프롱 및 제2 프롱의 길이를 연장시키고, 제1 및 제2 하우징 반부는 각각 제1 및 제2 단자부의 제1 프롱들의 실질적으로 전체 길이에 인접하게 연장된 측벽을 포함하는 하부 및 상기 퓨저블 링크를 둘러싸는 상부를 형성하고, 상기 측벽은 제1 프롱들이 제2 프롱들로부터 멀어지는 방향으로 외부로 변위될 때 제1 및 제2 단자부의 제1 프롱들의 실질적으로 전체 길이에 대해 보유력를 제공하는, 제1 및 제2 하우징 반부와, 상기 하우징의 상부로부터 상기 하우징의 하부로 연장된 격벽으로서, 상기 제2 프롱이 상기 격벽을 향하는 방향으로 변위될 때 제1 및 제2 단자부의 각각의 제2 프롱의 길이가 상기 제1 및 제2 단자부의 각각의 제2 프롱에 대해 보유력을 제공하는, 격벽을 포함하고, 상기 제2 프롱들의 각각과 상기 격벽 사이의 거리가 상기 상부에 근위 측에 있는 상기 제2 프롱들의 각각의 제1 단부부터 상기 상부로부터 원위 측에 있는 상기 제2 프롱들의 각각의 제2 단부까지 증가하여, 상기 원위 측에 있는 제2 단부들이 상기 격벽과 맞물리기 전에 상기 격벽을 향하여 소정 거리 변위되는 것을 허용한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 퓨즈의 사시도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 퓨저블 부재를 예시하는 평면도이다.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 퓨저블 부재를 예시하는 측면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 하우징 반부(20)의 평면도이다.
도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 도 3에 도시된 선(A-A)을 따라 취한 하우징 반부의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 하우징 반부(25)의 평면도이다.
도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 도 4에 도시된 하우징 반부(25)의 저면도이다.
도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 도 4에 도시된 선(A-A)을 따라 취한 하우징 반부의 측면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 퓨즈의 사시도를 도시한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 퓨저블 부재를 예시하는 평면도이다.
도 6a는 본 발명의 실시예에 따른 퓨저블 부재를 예시하는 측면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 하우징 반부(120)의 평면도이다.
도 7a는 본 발명의 실시예에 따른 도 7에 도시된 선(A-A)을 따라 취한 하우징 반부의 측면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 하우징 반부(125)의 평면도이다.
도 8a는 본 발명의 실시예에 따른 도 8에 도시된 하우징 반부(125)의 저면도이다.
도 8b는 본 발명의 실시예에 따른 도 8에 도시된 선(A-A)을 따라 취한 하우징 반부의 측면도이다.
본 발명은 본 발명의 바람직한 실시예들이 예시된 첨부한 도면들을 참조하여 이하에서 보다 구체적으로 설명될 것이다. 그러나, 본 발명은 많은 다른 양상으로 구현될 수 있으므로, 본 명세서에서 설명되는 실시예들로 제한되어서는 아니 된다. 또한, 이들 실시예들은, 본 개시내용이 충분하게 이해될 수 있고 본 발명의 범주가 본 기술분야의 당업자에게 충분히 전달되도록 하기 위해 제공된다. 도면에서 유사 번호들은 전반적으로 유사 요소를 나타낸다.
도 1은 하우징(15) 내에 배치된 퓨저블 부재(fusible element; 12)를 갖는 퓨즈(10)의 사시도이다. 하우징(15)은 퓨저블 부재(12)의 완전한 수납을 제공하는 대체로 직사각형 또는 박스형의 형상을 가진다. 하우징(15)은 제1 반부(20)와, (설명의 용이함을 위해 투명하게 도시된) 제2 반부(25)를 포함하며, 퓨저블 부재(12)가 하우징 내에 배치되면 제1 반부와 제2 반부는 열 접합 방식으로 결합되거나 서로에 대해 가압 끼움될 수 있다. 제1 반부(20) 및 제2 반부(25) 각각은 (이하에서 설명되는 바와 같이) 절결부 또는 개구부를 가지며, 이들 절결부 또는 개구부는 양 반부(20, 25)가 결합되면 설치되는 동안 단자를 수용하도록 구성된 한 쌍의 개구(16, 17)를 형성하도록 정렬된다.
도 2는 길이(L)를 갖는 두 개의 단자부(30, 40)와 퓨저블 링크부(35)를 포함하는 퓨저블 부재(12)의 평면도이다. 퓨저블 부재(12)는 구리 합금으로 제조될 수 있고 단일편으로 제작될 수 있으며 원하는 형상으로 스탬핑 가공될 수 있다. 특히, 퓨저블 링크(12)는 예를 들면 대략 97.9% 구리, 2% 주석, 0.1% 철 및 0.03% 인, 또는 99.8% 구리, 0.1% 철, 및 0.03% 인을 갖는 구리 합금으로 형성될 수 있다. 제1 단자부(30)는 제1 프롱(prong; 31)과 제2 프롱(32)으로 형성된다. 이와 유사하게, 제2 단자부는 제1 프롱(41)과 제2 프롱(42)으로 형성된다. 과전류 상황이 발생하면, 퓨저블 링크(35)는 끊어져서 단자부(30)와 단자부(40) 사이를 개방 회로로 유도한다. 퓨저블 링크(35)는 본 발명의 양수인에게 양도되었으며 본 명세서에 참고문헌으로 인용되는 미국특허번호 제5,229,739호에 개시된 바와 같은 S형 퓨즈 링크부(27)와 유사한 확장 보어 섹션(35c)과, 곡선부(35b)를 갖는 브리지 섹션(35a)을 포함한다. 이 확장 보어(35c)는 구리 합금의 용융 온도를 낮추는 주속 펠릿(tin pellet)을 포함한다. 또한, 확장 보어(35c)는 과부하 전류 시에 펠릿의 주석 확산 효과를 가속화하면서 정격 전류에서는 전압 강하 값을 낮추도록 구성된 한 쌍의 감소된 섹션(35d)을 형성한다. 특히, 과전류 상황이 발생하면, 퓨저블 링크(35)의 온도는 주석 펠릿이 용융되어 브리지 섹션(35a)의 곡선부(35b)로 유동될 수 있는 온도까지 상승되고, 이에 의해 퓨즈는 개방된다.
확인할 수 있는 바와 같이, 제1 및 제2 단자(30, 40)는 도 3과 관련하여 보다 구체적으로 설명되는 바와 같이 퓨저블 부재(12)의 변형 완화를 제공하기 위해 사용되는 보유부(retaining portion; 37, 47)를 구비한 튜닝 포크형과 유사한 구조를 가진다. 갭(gap; 33)은 제1 단자부(30)의 제1 프롱(31)과 제2 프롱(32) 사이에서 라운드부(rounded portion; 36)까지 형성된다. 갭(43)은 제2 단자부(40)의 제1 프롱(41)과 제2 프롱(42) 사이에서 라운드부(46)까지 형성된다. 갭(33, 43)은 퓨즈 박스, 퓨즈 홀더 또는 패널로부터의 단자를 수용하도록 구성된다. 제1 단자부(30)는 제1 프롱(31)에 상부 및 하부 릿지(31a)를 포함하고 제2 프롱(32)에 릿지(32a)를 포함한다. 제2 단자(40)는 제1 프롱(41)에 상부 및 하부 릿지(41a)를 포함하고 제2 프롱(42)에 릿지(42a)를 포함한다. 이들 릿지 각각은 갭(33, 43)에 삽입되는 단자와의 전기적 접촉을 제공한다.
단자(30)의 프롱(31)은 상부 릿지(31a)로부터 라운드부(36) 쪽으로 연장되는 경사진 벽 섹션(angled wall section; 34a)을 포함한다. 단자(30)의 프롱(32)은 릿지(32a)로부터 라운드부(36) 쪽으로 연장되는 경사진 벽 섹션(34b)을 포함한다. 이와 유사하게, 단자(40)의 프롱(41)은 상부 릿지(41a)로부터 라운드부(46) 쪽으로 연장되는 경사진 벽 섹션(44a)을 포함한다. 단자(40)의 프롱(42)은 릿지(42a)로부터 라운드부(46) 쪽으로 연장되는 경사진 벽 섹션(44b)을 포함한다. 이들 경사진 벽 섹션(34a, 34b, 44a, 44b)은 퓨저블 부재(12)의 단자(30, 40) 각각에 증가된 재료 단면적을 제공한다. 또한, 제1 프롱(31, 41) 및 제2 프롱(32, 42)에 사용되는 재료의 두께는 퓨저블 부재(12)의 단면적을 증가시키고, 따라서 전류 용량을 증가시킨다. 퓨저블 부재(12)의 측면도인 도 2a를 간단히 참조하면, 단자(30)는 두께(T1)를 가지며 퓨저블 링크(35)는 두께(T2)를 가진다. 이들 두께는 원하는 최대 전류 용량에 따라 달리 구성될 수 있다. 퓨저블 부재(12)는 퓨저블 링크부(25)에서는 얇게 구성되고 단자부(30, 40)를 형성하기 위해 스탬핑 가공되는 단일 편의 구리 합금으로 제작될 수 있다. 탭(tab; 30a, 40a)은 인접한 퓨저블 부재와의 연결을 위한 것으로, 스탭핑 가공 후에 제작하는 동안 개별의 퓨저블 부재(12)를 형성하도록 절단된다. 통상의 튜닝 포크형 단자는 30A 전류 용량을 가진다. 구리 합금 재료와, 단자부(30, 40)의 길이(L)에 대한 두께(T1)와, 경사진 벽 섹션(34a, 34b, 44a, 44b)을 이용함으로써, 퓨즈(10)는 예컨대 대략 60A의 전류 용량을 가진다. 이런 방식으로, 본 발명에 따른 퓨즈는 보다 큰 전류 용량을 제공하면서 좁은 공간을 차지하는 설계를 통해 기존의 퓨즈 설계를 대체할 수 있다.
도 3은 상부 부분(21) 및 하부 부분(22)을 갖는 하우징 반부(20)의 평면도이다. 상부 부분(21)은 퓨저블 링크(35)를 수납하도록 구성되고 하부 부분(22)은 단자(30, 40)를 수납하도록 구성된다. 하부 부분(22)은 퓨저블 부재(12)의 제1 단자(30)가 내부에 배치되는 제1 챔버(23)를 포함한다. 또한, 하부 부분(22)은 퓨저블 부재(12)의 제2 단자(40)가 내부에 배치되는 제2 챔버(24)를 포함한다. 제1 및 제2 챔버는 제1 단자와 제2 단자 사이의 단락을 방지하도록 제1 단자(30)와 제2 단자(40) 사이에 전기적 절연을 유지하는 격벽(26)에 의해 분리된다. 절결 영역(16a, 17a)은 단자들을 수용하기 위한 개구(16, 17)의 반부를 형성한다. 제1 챔버(23)는 제1 단자(30)를 지지하는 복수개의 돌출된 범프(23a)를 포함하고 제2 챔버(24)는 제2 단자(40)를 지지하는 복수개의 돌출된 범프(24a)를 포함한다. 변형 완화 조립체(strain relief assembly; 27)는 상부 부분(21)과 하부 부분(22) 사이에 배치되고 격벽(26)과 일체형으로 형성된다. 특히, 변형 완화 조립체(27)는 중앙에 배치된 상부 포스트(27a)와, 횡방향으로 연장되는 한 쌍의 릿지(27b, 27c)를 포함한다. 포스트(27a)는 격벽(26)의 하단부에 있는 하부 포스트(27d)와 정렬되고, 이들 각각은 하우징 반부(20, 25)의 결합을 위해 사용된다. 퓨저블 부재가 하우징(15) 내에 배치되면 릿지(27b)는 퓨저블 부재(12)의 보유뷰(37)와 인접하게 되고 릿지(27c)는 퓨저블 부재(12)의 보유부(47)와 인접하게 된다. 릿지(27b, 27c)에 대한 퓨저블 부재(12)의 보유부(37, 47)의 위치는 퓨즈(10)에 변형 완화를 제공한다. 특히, 단자가 (도 2에 도시된) 갭(33, 43)으로 삽입되면, 퓨저블 부재(12)는 하우징(15)의 상향으로 가압되고, 이에 따라 보유부(37, 47)가 릿지(27b, 27c)로 가압되어 퓨저블 부재(12)를 제 위치에 유지한다. 하부 부분(22)의 하우징 벽(28, 29)은 제1 프롱(31, 41)이 제2 프롱(32, 42)으로부터 각각 분리되는 것을 방지한다. 단자가 갭(33, 43)으로 삽입되면, 제1 프롱(31, 41)은 벽(28, 29)을 향해 외향으로 가압된다. 벽(28)은 프롱(31)에 대해 'x' 방향으로 보유력을 제공하고 벽(29)은 프롱(41)에 대해 'y' 방향으로 보유력을 제공한다. 이런 방식으로, 각각의 제2 프롱(32, 42)을 향한 제1 프롱(31 ,41)의 힘인 프롱의 수직력이 유지된다. 이런 수직력은 단자가 갭(33, 43)으로 삽입되면 퓨저블 부재(12)와 단자들 사이의 전기적 접속을 안정적으로 보장한다. 도 3a는 도 3에 도시된 선(A-A)을 따라 취한 하우징 반부(20)의 측면도이다. 하우징 반부(20)는 연장된 측벽(50) 및 상부벽(51)을 포함한다. 격벽(26)은 범프(23a) 위의 지점까지 연장된다. 포스트(27a, 27d)는 격벽(26) 상방으로 연장된다. 릿지(27b)는 격벽(26)과 대략 동일한 높이에 위치되지만 전술한 바와 같이 변형 완화 작용을 제공하기 위해 다른 구조를 가질 수 있다.
도 4는 하우징 반부(20)와 함께 합체되어 하우징(15)을 형성하는 하우징 반부(25)의 평면도이다. 하우징 반부(25)는 상부 부분(21')과 하부 부분(22')을 포함한다. 하우징 반부(25)의 상부 부분(21')은 하우징 반부(20)의 상부 부분(21)과 결합하여 퓨저블 링크(35)를 수납하고, 하우징 반부(25)의 하부 부분(22')은 하우징 반부(20)의 하부 부분(22)과 결합하여 단자(30, 40)를 수납한다. 하부 부분(22')은 제1 단자(30)가 내부에 배치되는 제1 챔버(23')를 포함한다. 또한, 하부 부분(22')은 제2 단자(40)가 내부에 배치되는 제2 챔버(24')를 포함한다. 제1 및 제2 챔버는 격벽(26')에 의해 분리되고, 상기 격벽은 하우징 반부(20)의 포스트(27a, 27d)를 수용하는 한 쌍의 개구(27a', 27d')를 포함한다. 제1 챔버(23')는 제1 단자(30)를 지지하는 복수개의 돌출된 범프(23a')를 포함하고 제2 챔버(24')는 제2 단자(40)를 지지하는 복수개의 돌출된 범프(24a')를 포함한다. 도 4a는 절결 영역(16a', 17a')이 단자를 수용하기 위한 개구(16, 17)를 형성하는 하우징 반부(20)의 절결 영역(16a, 17a)과 정렬되는, 하우징 반부(25)의 저면도이다. 도 4b는 도 4에 도시된 선(A-A)을 따라 취한 하우징 반부(25)의 측면도이다. 하우징 반부(25)는 상부 부분(21')과, 범프(23a') 위의 지점까지 연장되는 격벽(26')을 포함한다. 절결 영역(16a')은 단자가 개구(16)로 인입되어 단자(30)의 제1 프롱(31)과 제2 프롱(32) 사이에 배치되는 것을 허용하도록 제1 챔버(23')와 정렬된다.
도 5는 하우징(115) 내에 배치된 퓨저블 부재(112)를 갖는 퓨즈(110)의 사시도이다. 하우징(115)은 퓨저블 부재(112)의 완전한 수납을 제공하는 대체로 직사각형 또는 박스형의 형상을 가진다. 하우징(115)이 투명하게 도시되어 있지만, 이는 예시를 목적으로 퓨저블 부재(112)를 도시하기 위함이다. 하우징(115)은 제1 반부(120) 및 제2 반부(125)를 포함하며, 퓨저블 부재(112)가 하우징 내에 배치되면 이들은 열 접합 방식으로 결합되거나 서로에 대해 가압 끼움될 수 있다. 제1 반부(120) 및 제2 반부(125) 각각은 절결부 또는 개구부를 가지며, 이들 절결부 또는 개구부는 양 반부(120, 125)가 결합되면 설치되는 동안 단자를 수용하도록 구성된 한 쌍의 개구(116, 117)를 한정하도록 정렬된다.
도 6은 길이(L)를 갖는 두 개의 단자부(130, 140)와 퓨저블 링크부(135)를 포함하는 퓨저블 부재(112)의 평면도이다. 도 2에 도시된 퓨저블 부재(12)와 유사하게, 제1 단자부(130)는 제1 프롱(131)과 제2 프롱(132)으로 형성된다. 이와 유사하게, 제2 단자부(140)는 제1 프롱(141)과 제2 프롱(142)으로 형성된다. 과전류 상황이 발생하면, 퓨저블 링크(135)는 차단되어 단자부(130)와 단자부(140) 사이를 개방 회로로 유도한다. 퓨저블 링크(135)는 곡선부(135b)를 갖는 브리지 섹션(135a)과 확장 보어 섹션(135c)을 포함한다. 이 확장 보어(135c)는 구리 합금의 용융 온도를 낮추는 주석 펠릿을 포함한다. 확장 보어(135c)는 과부하 전류 상황에서 펠릿의 주석 확산 효과를 가속화하도록 구성되고 정격 전류에서는 전압 강하 값을 낮추도록 구성된 한 쌍의 감소된 섹션(135d)을 형성한다. 과전류 상황이 발생하면, 퓨저블 링크(135)의 온도는 주석 펠릿이 용융되어 브리지 섹션(135a)의 곡선부(135b)로 유동될 수 있는 온도까지 상승되고, 이에 의해 퓨즈는 개방된다.
제1 및 제2 단자(130, 140)는 퓨저블 부재(112)에 변형 완화를 제공하기 위해 사용되는 보유부(137, 147)를 구비한 튜닝 포크형과 유사한 구조를 가진다. 갭(133)은 제1 단자부(130)의 제1 프롱(131)과 제2 프롱(132) 사이에서 라운드부(rounded portion; 136)까지 형성된다. 갭(143)은 제2 단자부(140)의 제1 프롱(141)과 제2 프롱(142) 사이에서 라운드부(146)까지 형성된다. 갭(133, 143)은 퓨즈 박스, 퓨즈 홀더 또는 패널로부터의 단자를 수용하도록 구성된다. 제1 단자부(130)는 제1 프롱(131)에 상부 및 하부 릿지(131a)를 포함하고 제2 프롱(132)에 릿지(132a)를 포함한다. 제2 단자(140)는 제1 프롱(141)에 상부 및 하부 링지(141a)를 포함하고 제2 프롱(142)에 릿지(142a)를 포함한다. 이들 릿지 각각은 갭(133, 143)에 삽입되는 단자와의 전기적 접촉을 제공한다.
단자(130)의 프롱(131)은 상부 릿지(131a)로부터 라운드부(136) 쪽으로 연장되는 경사진 벽 섹션(134a)을 포함한다. 단자(130)의 프롱(132)은 릿지(132a)로부터 라운드부(136) 쪽으로 연장되는 경사진 벽 섹션(134b)을 포함한다. 이와 유사하게, 단자(140)의 프롱(141)은 상부 릿지(141a)로부터 라운드부(146) 쪽으로 연장되는 경사진 벽 섹션(144a)을 포함한다. 단자(140)의 프롱(142)은 릿지(142a)로부터 라운드부(146) 쪽으로 연장되는 경사진 벽 섹션(144b)을 포함한다. 이들 경사진 벽 섹션(134a, 134b, 144a, 144b)은 퓨저블 부재(112)의 단자(130, 140) 각각에 증가된 재료 단면적을 제공한다. 또한, 제1 프롱(131, 141) 및 제2 프롱(132, 142)에 사용되는 재료의 두께는 퓨저블 부재(112)의 단면적을 증가시키고, 또한 전류 용량을 증가시킨다. 단자(130)의 프롱(132)은 프롱의 하단부 쪽으로 향하는 한 쌍의 노치(notch)를 포함한다. 이와 유사하게, 단자(140)의 프롱(142)은 프롱의 하단부 쪽으로 한 쌍의 노치를 포함한다. 이들 노치는 제작 과정 동안 단자(130, 140)를 지지하기 위해 사용된 브리지 재료를 제거함으로써 형성된다.
도 6a는 퓨저블 부재(112)와, 두께(T1)를 갖는 단자(130)와, 두께(T2)를 갖는 퓨저블 링크(135)의 측면도이다. 이들 두께는 원하는 최대 전류 용량에 따라 달리 구성될 수 있다. 퓨저블 부재(112)는 퓨저블 링크부(125)에서는 얇게 구성되고 단자부(130, 140)를 형성하기 위해 스탬핑 가공되는 단일 편의 구리 합금으로 제작될 수 있다. 통상의 튜닝 포크형 단자는 30A 전류 용량을 가진다. 확인할 수 있는 바와 같이, 퓨저블 부재(112)는 도 2에 도시된 탭부(30a, 40a)를 포함하지 않는다. 구리 합금 재료와, 단자부(130, 140)의 길이(L)에 대한 두께(T1)와, 경사진 벽 섹션(134a, 134b, 144a, 144b)을 이용함으로써, 퓨즈(110)는 예컨대 대략 60A의 전류 용량을 가진다. 이런 방식으로, 본 발명에 따른 퓨즈는 보다 큰 전류 용량을 제공하면서 좁은 공간을 차지하는 설계를 통해 기존의 퓨즈 설계를 대체할 수 있다.
도 7은 상부 부분(121) 및 하부 부분(122)을 갖는 하우징 반부(120)의 평면도이다. 하우징 반부(120)의 상부 부분(121)은 퓨저블 링크(135)를 수납하도록 구성되고 하부 부분(122)은 단자(130, 140)를 수납하도록 구성된다. 하부 부분(122)은 퓨저블 부재(112)의 제1 단자(130)가 내부에 배치되는 제1 챔버(123)를 포함한다. 또한, 하부 부분(122)은 퓨저블 부재(112)의 제2 단자(140)가 내부에 배치되는 제2 챔버(124)를 포함한다. 제1 및 제2 챔버는 제1 단자와 제2 단자 사이의 단락을 방지하도록 제1 단자(130)와 제2 단자(140) 사이에 전기적 절연을 유지하는 격벽(126)에 의해 분리된다. 절결 영역(116a, 117a)은 단자들을 수용하기 위한 개구(116, 117)의 반부를 형성한다.
단자가 갭(133, 143)으로 삽입되면, 제1 프롱(131, 141)은 벽(128, 129)을 향해 외향으로 가압된다. 벽(128)은 프롱(131)에 대해 'x' 방향으로 보유력을 제공하고 벽(129)은 프롱(141)에 대해 'y' 방향으로 보유력을 제공한다. 이런 방식으로, 각각의 제2 프롱(132, 142)을 향한 제1 프롱(131 ,141)의 힘인 프롱의 수직력이 유지된다. 이런 수직력은 단자가 갭(133, 143)으로 삽입되면 퓨저블 부재(112)와 단자들 사이의 전기적 접속을 안정적으로 보장한다. 하우징 반부(120)는 도 3과 관련하여 도시된 하우징 반부(20)와 실질적으로 동일하다. 그러나, 하우징 반부(120)는 하우징 반부(120) 내에서 단자부(130, 140) 각각을 제 위치에 유지하기 위해 보다 적은 개수의 범프(123a, 124a)를 포함한다. 특히, 범프(123a)는 단자부(130, 140)와 하우징 반부(120) 사이의 접촉량 제한을 돕는다. 특히, 단자부(130)의 프롱(131, 132)과 단자부(140)의 프롱(141, 142)은 하우징 반부(120)에 배치된다. 프롱(131, 132, 141, 142) 각각은 범프(123a)에 의해 하우징 반부(120)와의 접촉이 방지된다. 이는 퓨저블 부재(112)와 하우징 반부(120) 사이에서 공기 유동을 허용하며, 퓨저블 부재(112)와 하우징 사이의 접촉 지점의 개수를 제한함으로써 열 발산을 제공한다. 변형 완화 조립체(127)는 상부 부분(121)과 하부 부분(122) 사이에 배치되고 격벽(126)과 일체형으로 형성된다. 변형 완화 조립체(127)는 도 3과 관련하여 도시된 변형 완화 조립체와 대체로 동일하다. 그러나, 하우징 반부(120)는 포스트(127a)와 포스트(127d) 사이에 배치된 포스트(127e)를 포함한다.
도 7a는 도 7에 도시된 선(A-A)을 따라 취한 하우징 반부(120)의 측면도이다. 하우징 반부(120)는 연장된 측벽(150)과 상부벽(151)을 포함한다. 격벽(126)은 범프(123a) 위의 지점까지 연장된다. 포스트(127a, 127d, 127e)는 격벽(126) 상방으로 연장된다. 릿지(127b)는 격벽(126)과 대략 동일한 높이에 위치되지만 전술한 바와 같이 변형 완화 작용을 제공하기 위해 다른 구조를 가질 수 있다.
도 8은 하우징 반부(120)와 함께 합체되어 하우징(115)을 형성하는 하우징 반부(125)의 평면도이다. 하우징 반부(125)는 상부 부분(121')과 하부 부분(122')을 포함한다. 하우징 반부(125)의 상부 부분(121')은 하우징 반부(120)의 상부 부분(121)과 결합되어 퓨저블 링크(135)를 수납하고, 하우징 반부(125)의 하부 부분(122')은 하우징 반부(120)의 하부 부분(122)과 결합되어 단자(130, 140)를 수납한다. 하부 부분(122')은 제1 단자(130)가 내부에 배치되는 제1 챔버(123')를 포함한다. 또한, 하부 부분(122')은 제2 단자(140)가 내부에 배치되는 제2 챔버(124')를 포함한다. 제1 및 제2 챔버는 격벽(126')에 의해 분리되고, 상기 격벽은 하우징 반부(120)의 포스트(127a, 127d, 127e)를 수용하도록 구성된 개구(127a', 127d', 127e')를 포함한다. 제1 챔버(123')는 제1 단자(130)를 지지하는 복수개의 돌출된 범프(123a')를 포함하고 제2 챔버(124')는 제2 단자(140)를 지지하는 복수개의 돌출된 범프(123a')를 포함한다. 도 7에 도시된 범프(123a)와 유사하게, 범프(123a')는 단자부(130, 140)와 하우징 반부(112) 사이의 접촉량 제한을 돕는다.
도 8a는 절결 영역(116a', 117a')이 단자를 수용하기 위한 개구(116, 117)를 형성하는 하우징 반부(120)의 절결 영역(116a, 117a)과 정렬되는, 하우징 반부(125)의 저면도이다. 도 8b는 도 8에 도시된 선(A-A)을 따라 취한 하우징 반부(125)의 측면도이다. 하우징 반부(125)는 상부 부분(121')과, 범프(123a') 위의 지점까지 연장되는 격벽(126')을 포함한다. 절결 영역(116a')은 단자가 개구(116)로 인입되어 단자(130)의 제1 프롱(131)과 제2 프롱(132) 사이에 배치되는 것을 허용하도록 제1 챔버(123')와 정렬된다.
본 발명이 특정 실시예들을 참조하여 설명되었지만, 본 발명의 특허청구범위에서 정의되는 바와 같이, 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어남 없이 다양한 변형, 변경 및 개조가 가능하다. 따라서, 본 발명은 설명된 실시예로 제한되는 것이 아니라, 이하의 청구항들의 개시 내용 및 이의 등가물에 의해 정의되는 보호 범위를 가진다.

Claims (16)

  1. 퓨즈이며,
    제1 프롱과, 제2 프롱과, 제1 프롱과 제2 프롱 사이에 위치하는 갭을 각각 가지는 제1 및 제2 단자부로서, 제1 프롱과 제2 프롱은 전기적 접촉을 위해 그 사이로의 단자의 삽입을 허용하도록 서로 멀어지게 변위되는, 제1 및 제2 단자부와,
    제1 및 제2 단자부 사이에 배치되고, 오류 조건의 발생 시에 상기 제1 및 제2 단자부 사이를 지나는 전류를 차단하는 퓨저블 링크와,
    제1 및 제2 하우징 반부로서, 상기 제1 및 제2 하우징 반부의 각각은 퓨저블 링크로부터 연장되고 제1 프롱 및 제2 프롱의 길이를 연장시키고, 제1 및 제2 하우징 반부는 각각 제1 및 제2 단자부의 제1 프롱들의 실질적으로 전체 길이에 인접하게 연장된 측벽을 포함하는 하부 및 상기 퓨저블 링크를 둘러싸는 상부를 형성하고, 상기 측벽은 제1 프롱들이 제2 프롱들로부터 멀어지는 방향으로 외부로 변위될 때 제1 및 제2 단자부의 제1 프롱들의 실질적으로 전체 길이에 대해 보유력를 제공하는, 제1 및 제2 하우징 반부와,
    상기 하우징의 상부로부터 상기 하우징의 하부로 연장된 격벽으로서, 상기 제2 프롱이 상기 격벽을 향하는 방향으로 변위될 때 제1 및 제2 단자부의 각각의 제2 프롱의 길이가 상기 제1 및 제2 단자부의 각각의 제2 프롱에 대해 보유력을 제공하는, 격벽을 포함하고,
    상기 제2 프롱들의 각각과 상기 격벽 사이의 거리가 상기 상부에 근위 측에 있는 상기 제2 프롱들의 각각의 제1 단부부터 상기 상부로부터 원위 측에 있는 상기 제2 프롱들의 각각의 제2 단부까지 증가하여, 상기 원위 측에 있는 제2 단부들이 상기 격벽과 맞물리기 전에 상기 격벽을 향하여 소정 거리 변위되는 것을 허용하는,
    퓨즈.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 프롱들의 각각은 퓨저블 링크의 근위에 위치한 제1 릿지와, 상기 제1 릿지에 대해 퓨저블 링크의 원위에 위치한 제2 릿지와, 상기 제1 릿지 및 퓨저블 링크 사이에 위치한 제1 경사진 벽을 포함하고,
    제1 경사진 벽은 퓨저블 링크에 근접한 부분부터 퓨저블 링크에 먼 부분으로 갈수록 폭이 증가하고,
    제2 프롱들의 각각은 제3 릿지와, 상기 제3 릿지와 퓨저블 링크 사이에 배치된 제2 경사진 벽을 갖고,
    제2 경사진 벽은 퓨저블 링크에 근접한 부분부터 퓨저블 링크에 먼 부분으로 갈수록 폭이 증가하는, 퓨즈.
  3. 제2항에 있어서, 상기 하우징의 하부에 상기 제1 및 제2 프롱의 위치를 제공하기 위해, 상기 하우징은 측벽을 포함하는, 퓨즈.
  4. 제1항에 있어서, 상기 하부는 제1 및 제2 챔버를 포함하고,
    상기 제1 챔버는 제1 단자부를 둘러싸고, 상기 제2 챔버는 제2 단자부를 둘러싸는, 퓨즈.
  5. 제4항에 있어서, 상기 격벽은 상기 제1 및 제2 챔버 사이에 위치되는, 퓨즈.
  6. 제4항에 있어서, 상기 제1 챔버는 상기 하우징으로부터 상기 제1 및 제2 단자부 중 하나를 향해 연장되어 상기 제1 챔버 내에 상기 단자부를 위치시키는 돌출된 범프를 포함하는, 퓨즈.
  7. 제1항에 있어서, 제1 및 제2 반부가 함께 결합될 때, 상기 제1 반부의 상부 및 상기 제2 반부의 상부는 상기 하우징의 상부를 형성하고,
    상기 제1 반부의 하부 및 상기 제2 반부의 하부는 상기 하우징의 하부를 형성하는, 퓨즈.
  8. 제1항에 있어서, 상기 단자부들은 제1 두께를 갖고,
    상기 퓨저블 링크는 제2 두께를 갖고,
    상기 제1 두께는 제2 두께보다 큰, 퓨즈.
  9. 제1항에 있어서, 상기 격벽과 일체로 형성된 변형 완화 조립체를 더 포함하고, 상기 변형 완화 조립체는 상기 격벽으로부터 수직하여 가로지르게 연장되는 적어도 하나의 릿지와, 중앙에 배치된 상부 포스트를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 릿지의 측면은 적어도 제1 및 제2 단자부와 접촉하고,
    상기 중앙에 배치된 상부 포스트는 상기 하우징의 상부에서 상기 격벽의 제1 단부에 위치하고, 상기 제1 하우징 반부로부터 상기 제2 하우징 반부로 연장되고, 일체 형성된 격벽의 하부 단부에서 하부 포스트와 정렬되어, 상기 하우징 내에 제1 및 제2 단자부 둘다에 변형 완화를 제공하는, 퓨즈.
  10. 제9항에 있어서, 상기 변형 완화 조립체는 상기 하우징의 상부와 하부 사이에 위치된, 퓨즈.
  11. 제9항에 있어서, 상기 제1 및 제2 단자부 각각은 보유부를 포함하고, 상기 보유부는 단자가 상기 갭 안으로 삽입될 때 상기 퓨즈에 변형 완화를 제공하기 위해 적어도 하나의 측방향으로 연장된 릿지와 인접하는, 퓨즈.
  12. 퓨즈이며,
    상부 하우징 부분과 하부 하우징 부분을 형성하는 제1 및 제2 반부를 가진 하우징과,
    제1 및 제2 단자부와 상기 제1 및 제2 단자부 사이에 연결된 퓨저블 링크를 갖는 퓨저블 부재로서, 상기 제1 및 제2 단자부의 각각은 제1 및 제2 프롱과 제1 및 제2 프롱 사이에 배치된 갭을 갖고, 상기 퓨저블 링크는 완전히 상기 상부 하우징 부분 안에 배치되고, 상기 제1 및 제2 단자부는 상기 퓨저블 링크로부터 멀리 연장되고 완전히 상기 하부 하우징 부분 안에 배치되고, 상기 하부 하우징 부분은 제1 프롱의 실질적으로 전체 길이에 인접하게 연장되는 측벽을 형성하여, 수용 단자가 상기 갭으로 삽입될 때 상기 측벽은 상기 제1 프롱의 실질적으로 전체 길이에 대해 보유력을 제공하는, 퓨저블 부재와,
    상기 하부 하우징 부분 안에 형성되어 제1 단자부의 제2 프롱과 제2 단자부의 제2 프롱 사이에 위치되어 상기 제2 프롱들의 길이를 연장하는 격벽을 포함하고,
    상기 제2 프롱들의 각각과 상기 격벽 사이의 거리가 상기 상부에 근위 측에 있는 상기 제2 프롱들의 각각의 제1 단부부터 상기 상부로부터 원위 측에 있는 상기 제2 프롱들의 각각의 제2 단부까지 증가하여, 상기 원위 측에 있는 제2 단부들이 상기 격벽과 맞물리기 전에 상기 격벽을 향하여 소정 거리 변위되는 것을 허용하는,
    퓨즈.
  13. 제12항에 있어서,
    적어도 상기 제1 반부 안에 중심에 위치되고 상기 격벽과 일체로 형성된 변형 완화 조립체를 더 포함하고,
    상기 변형 완화 조립체는
    상기 격벽에 수직하여 가로지르게 연장되는 릿지와
    상기 상부 하우징 부분에서 상기 격벽의 제1 단부에 위치하고, 상기 하우징의 제1 반부로부터 상기 하우징의 제2 반부 내로 연장되고, 상기 일체로 형성된 격벽의 하부 단부에서 하부 포스트와 정렬되어 상기 하우징 내에 상기 제1 및 제2 단자부 둘다에 변형 완화를 제공하는, 중앙에 위치한 포스트를 포함하는,
    퓨즈.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 하우징의 제1 반부는 상기 하우징 내에 상기 제1 단자부를 고정하여 위치시키기 위해 상기 하우징으로부터 상기 제1 단자부를 향해 연장되는 돌출된 범프를 포함하는, 퓨즈.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 하우징의 제1 반부는 상기 하우징 내에 상기 제2 단자부를 고정하여 위치시키기 위해 상기 하우징으로부터 상기 제2 단자부를 향해 연장되는 돌출된 범프를 포함하는, 퓨즈.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 단자부들은 제1 두께를 갖고, 상기 퓨저블 링크는 제2 두께를 갖고, 상기 제1 두께는 제2 두께보다 큰, 퓨즈.
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