KR20110108498A - 다회성 온도퓨즈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다회성 온도퓨즈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 반복적으로 재사용할 수 있어서 교체할 필요가 없으며, 그 구조가 간단하고 조립도 용이하여 작은 용량의 온도퓨즈로서 대량 생산할 수 있고, 내부의 스프링을 보호하도록 구성되어 사용 수명을 늘리고, 개로 동작되는 전이 온도값을 쉽게 설정할 수 있는 다회성 온도퓨즈에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명은 몸체(10) 및 절연코어(20)로 밀폐된 내부공간에 슬라이딩부(30), 형상기억 스프링(40) 및 바이어스 스프링(50)을 내장한 다회성 온도퓨즈에 있어서, 절연코어(20)를 몸체(10)의 개구에 억지끼움으로 장착하고, 절연코어(20)의 억지끼움 깊이를 조절하여 개로 동작 온도를 조절하며, 리드핀(11, 21)을 절연코어(20) 및 몸체(10)에 끼우는 형태로 장착하고, 바이어스 스프링(50)의 최대 압축 길이를 제한하도록 구성된다.

Description

다회성 온도퓨즈{REPEATABLE TEMPERATURE FUSE}

본 발명은 다회성 온도퓨즈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 반복적으로 재사용할 수 있어서 교체할 필요가 없으며, 그 구조가 간단하고 조립도 용이하여 작은 용량의 온도퓨즈로서 대량 생산할 수 있고, 내부의 스프링을 보호하도록 구성되어 사용 수명을 늘리고, 개로 동작되는 전이 온도값을 쉽게 설정할 수 있는 다회성 온도퓨즈에 관한 것이다.

전자 제품은 과전류 또는 단락전류의 공급에 따른 회로의 손상을 방지하기 위하여 기준 온도값 이상으로 과열되면 전류 공급을 차단하는 온도퓨즈를 설치한다.

이러한 온도퓨즈는 일반적으로 용융성 도체를 통해 전기를 통전시키다가 과전류나 단락전류에 의해 과열되면 용융성 도체가 용융되어 단선되도록 구성된다. 최근에는, 인쇄회로기판에 실장할 수 있는 온도퓨즈도 개발되고 있으며, 이와 같이 실장되는 온도퓨즈는 용융성 도체가 용융되면 다시 사용할 수 없는 문제점을 해결하기 위하여 반복적으로 재사용할 수 있도록 구성된다.

도 1은 본 출원인이 창안하여 등록특허 제10-0912215호로서 등록받은 온도퓨즈에 관한 기술로서, 일측을 개구하고 타측을 폐구한 관 형태로 형성되고 전도성재질로 이루어지는 몸체(60)와; 상기 몸체(60)의 개구를 막는 베이스(62), 몸체(60) 내부로 돌출된 돌출부(64), 몸체(60)의 내부를 외부와 연통시키고 연통된 곳 중에서 베이스(62)에 편중되게 끼워지는 단자(63)로 구성되는 절연코어와; 몸체(60)에 수용되며 베이스(62) 방향으로 돌출된 접점핀(73)을 구비한 슬라이딩부(30)와; 상기 접점핀(73)에 외삽되는 제1스프링(70)과; 슬라이딩부(30)와 몸체(60)의 폐구 사이에 끼워지는 제2 스프링(71)과; 절연코어의 단자(63)에 전기적으로 연결된 리드 단자(61); 로 구성된다. 그리고, 리드 단자(61) 및 몸체(60)를 회로기판의 표면에 솔더링(soldering)하여 실장한다.

이때, 제1,2 스프링(70, 71) 중에서 어느 하나를 형상기억합금으로 형성하고 다른 하나는 일반 스프링으로 형성하여서, 저온에서는 단자(63)와 접점핀(31)이 서로 접촉된 상태로 되게 하고, 전이 온도 이상으로 상승하면 단자(63)와 접점핀(31)이 서로 이격되게 한다. 이와 같은 동작으로 전이 온도 이상으로 온도가 상승하면 전기를 차단할 수 있다. 그리고, 온도가 하강하면 원상태로 돌아가서 단자(63)와 접점핀(31)이 서로 접촉된 상태로 되게 하므로, 반복 사용이 가능하다.

하지만, 상기 기술은 내부에 장착되는 일반 스프링이 항복점에 도달되지 아니하도록 구성되지 아니하여서, 온도가 과도한 온도로 급격하게 상승함에 따라 항복점에 도달하면 더 이상 정상적인 스프링 역할을 하지 못하게 되는 문제점이 발생할 수 있다. 왜냐하면, 일반 스프링은 항복점에 도달하면 압착이 해제되더라도 원상태로 복귀하지 못하기 때문이다. 더욱이, 회로기판에 실장한 온도퓨즈를 교체한다는 것은 번거로운 작업이므로 가능하면 내구성이 우수한 온도퓨즈를 실장하는 것이 바람직하므로, 일반 스프링을 보호하여 사용 수명을 길게 하는 것이 좋다.

또한 상기 기술은, 회로기판에 연결되는 리드단자를 별도로 장착하므로, 제작하기에 어려웠으며, 아울러, 회로기판의 표면에 실장하기 위해서는 핀 형태의 리드단자로 구성하는 것이 바람직하나, 상기 기술은 핀 형태로 리드단자를 구성하지도 아니하였다. 일반적으로, 회로기판의 표면에 실장되는 퓨즈는 그 용량이 mA 단위이거나, 아니면 수A이고, 고집적화를 위해 매우 작게 만들어야 하는 데, 상기 기술에 따르면 리드단자를 별도로 장착하고, 이에 따라 절연코어(20)의 구성도 복잡하게 되어서, 작게 만들기에 어려웠던 것이다.

또한, 상기 기술은 형상기억합금으로 형성되는 스프링의 개로 동작 온도(전이 온도)를 조절할 수 있도록 구성되지 아니하여서, 원하는 동작 온도를 갖도록 제작하기에도 어려웠다. 즉, 저온 상태에서 제1,2스프링(70,71)의 압착 정도를 조절하여 동작 온도를 맞출 수 있는데, 상기 기술에서는 베이스(62)를 몸체(60)에 부착하도록 구성되어서 압착 정도를 조절하려면 몸체(60)의 길이를 조절해야 하므로 다양한 길이의 몸체(60)를 제작해야 한다는 어려움을 갖게 되고, 아니면 단자(63)의 길이를 달리하여 끼워야 하는 어려움을 갖게 되는 것이다.

이와 같이 상기 기술은 비록 본 출원인이 출원하여 등록받은 기술이지만, 본 출원인은 상술한 문제점 및 어려움을 해결하여서 인쇄회로기판에 더욱 적합하게 온도퓨즈를 구성할 수 있는 본 발명을 창안하였다.

KR, 10-0912215, B1, 2009.08.07.

따라서 본 발명의 목적은, 내부에 장착되는 일반 스프링이 항복점에 도달하지 아니하도록 하여서 장기간 사용할 수 있는 내구성이 우수한 다회성 온도퓨즈를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 회로기판의 표면에 실장하기 용이하며, 구조가 간단하고 조립하기에도 용이하여, 회로기판 실장용으로 적합한 매우 작은 부피로 제작할 수 있는 다회성 온도퓨즈를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 개로 동작시키는 온도값을 조절하기에 용이한 다회성 온도퓨즈를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 일측을 개구(13)하고 타측를 폐구한 관의 형태로 형성되고 전도성재질로 이루어지는 몸체(10); 상기 몸체(10)의 개구(13)에 장착되며 타측에 전기 접점을 구비한 절연코어(20); 상기 몸체(10)에 내삽되며, 상기 절연코어(20)의 전기 접점에 접촉가능한 접점핀(31)이 일측방향으로 돌설된 판 형태의 슬라이딩부(30); 상기 접점핀(31)에 외삽되어 상기 슬라이딩부(30)의 일측 면을 상기 절연코어(20)의 타측 단면에 탄지시키는 형상기억합금 재질의 형상기억 스프링(40); 상기 슬라이딩부(30)의 타측면을 상기 몸체(10)의 내부 타측면에 탄지시키면서 전기적으로 접속시키는 전도성재질의 바이어스 스프링(50);를 포함하여 구성되어, 온도에 따라 신축되는 상기 형상기억 스프링(40)에 의해서 상기 접점핀(31)이 절연코어(20)의 전기 접점에 접촉되거나 이격되게 하는 것임을 특징으로 한다.

또한, 상기 몸체(10)는, 제1 리드핀(11)을 타측의 외측면에 이어지게 구비함을 특징으로 한다.

또한, 상기 절연코어(20)는, 일측으로부터 타측으로 관통되어 있되 타측 부분의 관경을 일측 부분의 관경보다 크도록 내부에 단턱(25)을 형성하고, 전기 접점이 되는 플랜지(22)를 타측에 구비한 제2 리드핀(21)이 상기 플랜지(22)를 상기 단턱(25)에 걸리도록 일측 방향으로 끼워지며, 상기 몸체(10)의 개구(13)에 억지끼움으로 장착되는 것임을 특징으로 한다.

또한, 상기 슬라이딩부(30)는, 타측 방향으로 리밋용핀(32)을 돌설하여 상기 리밋용핀(32)에 바이어스 스프링(50)을 외삽하고, 상기 접점핀(31)이 상기 절연코어(20)의 타측 구멍 내에서 움직이도록 상기 리밋용핀(32)의 길이를 설정하되, 상기 리밋용핀(32)이 상기 몸체(10) 내부의 타측면에 닿았을 때 상기 바이어스 스프링(50)의 변형량이 한계변형량을 넘지 아니하도록 상기 리밋용핀(32)의 길이를 설정하는 것임을 특징으로 한다.

상기 몸체(10)는, 일측의 개구(13)를 벌이지게 형성하여 상기 절연코어(20)를 원활하게 억지끼움할 수 있게 하고, 상기 절연코어(20)의 억지끼움 깊이를 조절하여 전이 온도값을 조정하고, 타측에 리드핀 관통구(14)를 조성하며,

상기 제1 리드핀(11)은, 상기 몸체(10)의 내부에 밀착되게 끼워지는 플랜지(12)를 일측에 구비하며, 상기 몸체(10)의 내부를 통해 상기 리드핀 관통구(14)에 끼워져서 상기 플랜지(12)가 상기 몸체(10)의 내부 타측면에 밀착되는 것일 수도 있음을 특징으로 한다.

따라서, 상기와 같이 구성되는 본 발명은, 바이어스 스프링(50)의 최대 압축 변위를 리밋용핀(32)으로 제한하여 항복점에 도달하지 아니하게 하므로, 바이어스 스프링(50)의 탄성특성을 보호하여 장기간 사용할 수 있는 장점을 갖는다.

또한, 본 발명은 그 구조가 간단하고, 더불어, 제1 리드핀(11), 바이어스 스프링(50), 슬라이딩부(30) 및 형상기억 스프링(40)의 순서로 몸체(10)에 끼우고, 제2 리드핀(21)을 끼운 절연코어(20)도 몸체(10)의 개구(13)에 끼우므로, 모든 조립공정을 끼움공정으로 하여 단순화한다 하겠고, 이에 용이하게 조립할 수 있음에 따라 회로기판에 실장할 수 있는 매우 작은 부피로 쉽게 제작 가능하다.

또한, 본 발명은 절연코어(20)를 몸체(10)의 개구(13)에 억지끼움하므로, 끼움 깊이를 조절할 수 있으며, 이에 따라 형상기억 스프링(40)의 전이 온도를 조절할 수 있는 이점도 갖는다.

도 1은 종래 온도퓨즈의 단면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 다회성 온도퓨즈의 분리 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 다회성 온도퓨즈의 단면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 다회성 온도퓨즈의 작동 상태를 보여주는 단면도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야에 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다. 첨부된 도면들에서 구성 또는 작용에 표기된 참조번호는, 다른 도면에서도 동일한 구성 또는 작용을 표기할 때에 가능한 한 동일한 참조번호를 사용하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 다회성 온도퓨즈의 분리 사시도이고,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 다회성 온도퓨즈의 단면도이다.

상기 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 다회성 온도퓨즈는, 관 형태의 몸체(10), 몸체(10)의 일측에 장착되는 절연코어(20), 몸체(10)의 내부에 수용되는 슬라이딩부(30), 슬라이딩부(30)의 일측 면을 탄지하는 형상기억 스프링(40), 및 슬라이딩부(30)의 타측 면을 탄지하는 바이어스 스프링(50), 을 포함하여 구성된다.

그리고, 본 발명의 실시예에 따른 다회성 온도퓨즈는 전체적으로 보면 후술하는 제2 리드핀(21)이 몸체(10)의 일측에 돌출되고 후술하는 제1 리드핀(11)이 몸체(10)의 타측에 돌출되어 있는 형상을 갖으며, 이에 따라 상기 제1,2 리드핀(11, 21)을 절곡하고 길이를 조절한 후 절단하여 회로기판에 용이하게 솔더링(soldering)함으로써 실장할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 제2 리드핀(21)이 향하는 방향을 '일측'이라 정하고, 제1 리드핀(11)이 향하는 방향을 '타측'이라 정하여서, 각 구성들을 설명한다.

상기 몸체(10)는, 전기 전도성(傳導性) 재질로 구성되며, 일측을 개구(13)하고 타측을 폐구한 관의 형태로 형성되고, 타측의 외측면에 이어지는 제1 리드핀(11)를 구비한다.

본 발명의 실시예에서는, 일측의 개구(13) 부분을 일측 방향으로 벌이지게 형성하여서, 다시 말해서, 일측 부분을 일측 방향으로 갈수록 단경이 커지게 형성하여서, 후술하는 절연코어(20)를 상기 개구(13)에 억지끼움할 때에 원활하게 끼울 수 있게 한다.

또한, 본 발명의 실시예에서는, 상기 몸체(10)를 보다 쉽고 견고하게 구성하기 위해서, 제1 리드핀(11)을 몸체(10)의 타측에 끼우는 형태로 장착한다. 즉, 상기 제1 리드핀(11)의 일측에 플랜지(12)를 형성하고, 상기 몸체(10)의 타측에 리드핀 관통구(14)를 관통 조성한 후에, 상기 플랜지(12)를 일측 방향을 향하게 한 상태에서 제1 리드핀(11)을 상기 몸체(10)의 내부를 통해 상기 리드핀 관통구(14)에 끼워서 상기 플랜지(12)가 상기 몸체(10)의 내부 타측면에 밀착되게 한다. 이때, 상기 플랜지(12)는 상기 몸체(10)의 내벽에 꼭 맞게 형성하여서 상기 몸체(10)의 내벽에도 밀착되게 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 상기 플랜지(12)를 형성함으로서 상기 몸체(10)와 전기적으로 접속되는 것이다.

상기 절연코어(20)는, 전기 절연(絶緣) 재질로 구성되며, 일측으로부터 타측 방향으로 관통되어 있되, 타측 부분의 관경을 일측 부분의 관경보다 크도록 내부에 단턱(25)을 형성하여서, 상기 단턱(25)을 기준으로 일측의 관통구는 제2 리드핀(21)을 끼울 수 있는 리드핀 삽입구(23)로 하고 타측의 관통구는 후술하는 접점핀(31)이 내부에서 이동할 수 있는 접점핀 삽입구(24)로 사용되게 한다.

그리고, 전기 접점이 되는 플랜지(22)를 제2 리드핀(21)의 타측에 형성하고, 상기 플랜지(22)를 타측 방향을 향하게 한 상태에서 상기 제2 리드핀(21)을 타측의 상기 접점핀 삽입구(24)를 통과시킨 후에 일측의 상기 리드핀 삽입구(23)에 밀착되게 끼워 상기 플랜지(22)를 상기 단턱(25)에 걸리도록 한다.

이와 같이 구성되는 상기 절연코어(20)는, 후술하는 바이어스 스프링(50), 슬라이딩부(30) 및 형상기억 스프링(40)의 순서로 상기 몸체(10)의 내부에 수용한 후에, 상기 제2 리드핀(21)이 일측 방향을 향하게 한 상태에서 상기 몸체(10)의 개구(13)에 억지끼움된다. 이에 따라, 상기 몸체(10)의 내부에서 일측 방향을 바라보면 상기 접점핀 삽입구(24)의 내부 안쪽에 상기 제2 리드핀(21)의 플랜지(22)가 배치된 형태가 된다.

이와 같이 상기 플랜지(22)가 상기 접점핀 삽입구(24)의 안쪽에 배치되므로, 상기 플랜지(22)가 후술하는 접점핀과 접촉할 때에 발생하는 스파크(spark)가 상기 접점핀 삽입구(24)에서만 일어나게 한다. 따라서, 스파크가 상기 몸체(10)로 이어지는 것을 차단할 수 있다.

상기 슬라이딩부(30)는, 전기 전도성 재질로 이루어지는 판의 형태로 형성되며, 일측면에는 기둥 형태의 접점핀(31)을 일측 방향으로 돌설하고, 타측면에는 기둥 형태의 리밋용핀(32)을 타측 방향으로 돌설한다.

이와 같이 구성되는 상기 슬라이딩부(30)는, 상기 몸체(10)의 내부에 내삽되어서, 후술하는 형상기억 스프링(40) 및 바이어스 스프링(50)에 의해서 일측 방향 또는 타측 방향으로 슬라이딩된다. 즉, 몸체(10) 내부의 온도가 낮아서 일측 방향으로 슬라이딩하면 상기 접점핀(31)의 일측 끝단이 상기 제2 리드핀(21)의 플랜지(22)에 접촉되어 전기적으로 통전상태가 되고, 온도가 상승하여 일정 온도(전이 온도)를 넘게 되면 타측 방향으로 슬라이딩하여 상기 접점핀(31)이 상기 플랜지(22)에서 떨어지게 되어 전기적으로 단선상태가 된다.

이때, 상기 슬라이딩부(30)가 상기 몸체(10)의 내부에 슬라이딩할 때에, 상기 접점핀(31)의 일측 끝단이 상기 절연코어(20)의 접점핀 삽입구(24) 내에서 움직이게 하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 상기 접점핀(31)의 일측 끝단으로부터 상기 리밋용핀(32)의 타측 끝단에 이르는 거리는, 상기 절연코어(20)의 타측 끝단으로부터 상기 제1 리드핀(11)의 플랜지(12)의 일측면에 이르는 거리보다 길게 하면 되는 것이다. 이와 같이 함으로써, 상기 슬라이딩부(30)가 이동하더라도 상기 절점핀(31)의 끝단이 상기 접점핀 삽입구(24)에 의해 가이드되므로 기울어지지 아니하게 된다.

한편, 상기 리밋용핀(32)의 길이는 후술하는 바이어스 스프링(50)의 한계변형량을 넘지 아니하도록 채택되는 것이 바람직하다. 일반적으로 스프링은 선형구간에 적용되는 고유의 탄성계수를 갖으며 이러한 선형구간에서는 압착력이 크면 클수록 변형량(변위)도 선형에 가깝게 비례하여 커지고 압착력이 해제되면 원상태로 복원된다. 하지만, 선형구간의 최대점인 한계 압착력을 항복점이라 하는 데, 이 항복점을 넘게 되면 선형성을 유지하지 못하게 되고, 더욱이, 압착력이 해제되더라도 원상태로 복원되지 못하게 되어서, 스프링으로서 재역할을 다 못하게 된다.

따라서, 본 발명에서는, 상기 리밋용핀(32)의 길이를 항복점에 도달했을 때의 상기 바이어스 스프링(50)의 압착 길이보다 크게 하며, 이에 따라 후술하는 형상기억 스프링(40)의 팽창으로 바이어스프링(50)이 압착되어 항복점에 도달할려고 해도, 상기 리밋용핀(32)의 타측 끝단이 상기 몸체(10)의 타측에 끼워진 제1 리드핀(11)의 플랜지(12)의 타측면에 닿게 되어 더 이상 변형량이 증가하지 못하게 한다. 따라서, 본 발명에 따르면, 상기 리밋용핀(32)에 의해서 바이어스 스프링(50)을 보호하므로 바이어스 스프링(50)을 장기간 사용할 수 있다.

상기 형상기억 스프링(40)은, 형상기억합금으로 형성된 스프링으로서, 상기 몸체(10)에 수용되는 상기 슬라이딩부(30)의 접점핀(31)에 외삽되어 상기 슬라이딩부(30)의 일측면을 상기 절연코어(20)의 타측 단면에 탄지시킨다.

상기 바이어스 스프링(50)은, 온도변화에 따라 신축 발생이 적은 스프링으로 형성되며, 상기 몸체(10)의 내부에 수용되되 상기 슬라이딩부(30)의 리밋용핀(32)에 외삽되어서, 상기 슬라이딩부(30)의 타측면을 상기 몸체(10) 내부의 타측면에 탄지시킨다. 이때, 본 발명의 실시예에서는 상기 몸체(10)의 내부 타측면에 상기 제2 리드핀(21)의 플랜지(22)가 밀착되므로, 상기 슬라이딩부(30)는 상기 플랜지(22)에 탄지된다.

그리고, 상기 바이어스 스프링(50)은, 전도성 재질로 이루어지고, 상기 슬라이딩부(30)가 슬라이딩되더라도 상기 슬라이딩부(30) 및 상기 플랜지(22)와의 접촉상태를 유지하므로, 상기 슬라이딩부(30)와 상기 플랜지(22)의 사이를 전기적으로 연결시킨다.

한편, 상기 도 2 및 도 3에는 도시하지 아니하였지만, 상기 몸체(10)의 외부 표면에는 절연재로 도포하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성되는 다회성 온도퓨즈에서 전기의 흐름경로는, 저온 상태에서 제1 리드핀(11), 제1 리드핀(11)의 플랜지(12), 바이어스 스프링(50), 슬라이딩부(30), 슬라이딩부(30)의 접점핀(31), 제2 리드핀(21)의 플랜지(22), 및 제2 리드핀(21)으로 이어진다. 또한, 상기 바이어스 스프링(50) 또는 상기 슬라이딩부(30)가 몸체(10)의 내벽에 닿을 수도 있으므로, 제1 리드핀(11)의 플랜지(12)에 전기적으로 접속된 상기 몸체(10)의 내벽을 경유하여 전기가 흐를 수 있다.

이하, 상기 도 3과 하기의 도 4를 참조하면서, 본 발명에 따른 다회성 온도퓨즈의 스위칭 동작에 대해 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 다회성 온도퓨즈의 작동 상태를 보여주는 단면도이며, 슬라이딩부(30)가 타측 방향으로 이동하여 접점핀(31)이 제2 리드핀(21)의 플랜지(22)로부터 이격됨을 볼 수 있다. 즉, 전기를 차단하는 개로(OFF) 상태를 보여준다.

형상기억합금으로 형성되는 상기 형상기억 스프링(40)은, 재질의 성분 및 스프링의 형상에 의해서 특정된 전이 온도값을 갖게 되면, 전이 온도 미만에 해당되는 저온에서 변형되었어도 전이 온도 이상이 되면 변형 이전의 형상으로 되돌아가는 특성을 갖으며, 구체적으로 말하면, 저온에서 마텐사이트(Marten-site) 상태로 존재하고 전이 온도 이상에서 오스테나이트(Austenite) 상태로 존재하는 데, 마텐사이트 상태에서 외력에 의해 변형이 발생하더라도 전이 온도 이상이 되면 기억된 상태로 돌아가려는 변태력이 발생하여 오스테나이트 상태로 변태한다. 그리고, 전이 온도는 형상기억합금의 재질 및 형상기억합금으로 만들어진 형상에 따라 결정된다.

본 발명에서는 스프링 형태로 상기 형상기억 스프링(40)을 형성하여 상기 접점핀(31)에 외삽한다. 그러면, 저온상태에서 상기 형상기억 스프링(40)은 후술하는 바이어스 스프링(50)에 의해 가압되는 슬라이딩부(30)에 의해서 변형 압축되고, 이에 따라 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 슬라이딩부(30)가 일측 방향으로 이동하여 상기 접점핀(31)을 상기 제2 리드핀(21)의 플랜지(22)에 접촉시키는 폐로(ON)상태로 되므로, 상기 제1 리드핀(11)과 제2 리드핀(21)의 사이에 전기가 흐를 수 있게 된다.

다음으로, 전기의 흐름경로를 통해 과전류나 아니면 단락전류가 흐를 경우에 상기 바이어스 스프링(50), 슬라이딩부(30) 및 접점핀(31)에서 열이 발생하게 되며, 특히 상기 바이어스 스프링(50)에서의 흐름경로가 길고 전류 통과 단면이 작으므로 이곳에서 많은 열이 발생한다. 또한, 슬라이딩부(30)의 타측면 중에 바이어스 스프링(50)에 접촉된 부위와, 제1 리드핀(11)의 플랜지(12) 면 중에 바이어스 스프링(50)에 접촉된 부위에서도 많은 열이 발생한다.

이와 같이 발생된 열은 몸체(10) 내부의 각 구성과 내부 공기의 온도를 상승시키므로 전도 또는 대류에 의해 상기 형상기억 스프링(40)을 가열하게 되고, 상기 형상기억 스프링(40)의 온도가 전이 온도 이상의 고온상태로 되면, 상기 형상기억 스프링(40)에서 기억 상태로 되려는 변태력이 발생한다. 또한, 발생된 변태력이 상기 바이어스 스프링(50)의 탄성력보다 커지게 되면 상기 슬라이딩부(30)를 타측 방향으로 밀어내므로, 도 상기 4에 도시된 바와 같이, 접점핀(31)이 상기 제2 리드핀(21)의 플랜지(22)로부터 떨어져 개로(OFF) 상태가 된다.

다음으로, 도 4와 같이 전기적으로 차단동작 상태가 되면, 더 이상 열이 발생하지 아니하고, 대신에, 발생하였던 열이 외부로 방출되므로 상기 형상기억 스프링(40)의 온도가 낮아지게 되며, 저온 상태로 되면 다시 압축상태로 돌아가게 되어 도 3의 폐로(ON) 상태로 된다.

한편, 과전류나 단락전류에 의해 가열되는 것이 아니라, 외부 온도의 상승으로 몸체(10)가 가열되어 상기 형상기억 스프링(40)이 가열되더라도 상기 도 4의 상태와 같이 전기적 차단동작이 이루어진다. 그리고, 외부 온도가 낮아져서 가열되었던 상기 형상기억 스프링(40)이 열을 방출하게 되면 다시 압축상태로 돌아가게 된다.

또한, 본 발명은 상기 몸체(10)의 개구(13)에 억지끼움되는 상기 절연코어(20)의 끼움 깊이를 조절하여서, 상기 제2 리드핀(21)의 플랜지(22)와 상기 접점핀(31)를 개로(OFF)시키는 전이 온도값을 조절할 수 있다.

즉, 상기 절연코어(20)를 깊게 끼우면 상기 바이어스 스프링(50)의 압축 정도가 커져서 상기 형상기억 스프링(40)에 가해지는 압력이 커지게 되므로, 상기 형상기억 스프링(40)이 더욱 높은 온도로 가열해야만 오스테나이트 상태로 변태되고, 상기 절연코어(20)를 낮게 끼우면 상기 바이어스 스프링(50)의 압축 정도가 작아져서 상기 형상기억 스프링(40)에 가해지는 압력이 작아지게 되므로, 상기 형상기억 스프링(40)이 보다 낮은 온도로 가열하더라도 오스테나이트 상태로 변태되는 것이다.

따라서, 형상기억합금으로 형성되는 상기 형상기억 스프링(40)을 상기 몸체(10)에 억지끼울할 때에 끼움 깊이에 따른 전이 온도 데이터를 실험적으로 획득한 후에, 실제 제작할 때에는 획득한 데이터에 따라 끼움 깊이를 조절하여 원하는 전이 온도를 갖는 다회성 온도퓨즈를 대량생산할 수 있다.

이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시 예로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시 예와 동일한 구성 및 작용에만 국한되지 않고, 여러가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.

10 : 몸체 11 : 제1 리드핀 12 : 플랜지
13 : 개구 14 : 리드핀 관통구
20 : 절연코어 21 : 제2 리드핀 22 : 플랜지
23 : 리드핀 삽입구 24 : 접점핀 삽입구 25 : 단턱
30 : 슬라이딩부 31 : 접점핀 32 : 리밋용핀
40 : 형상기억 스프링 50 : 바이어스 스프링

Claims (2)

1. 일측을 개구(13)하고 타측를 폐구한 관의 형태로 형성되고 전도성재질로 이루어지는 몸체(10);
   상기 몸체(10)의 개구(13)에 장착되며 타측에 전기 접점을 구비한 절연코어(20);
   상기 몸체(10)에 내삽되며, 상기 절연코어(20)의 전기 접점에 접촉가능한 접점핀(31)이 일측방향으로 돌설된 판 형태의 슬라이딩부(30);
   상기 접점핀(31)에 외삽되어 상기 슬라이딩부(30)의 일측 면을 상기 절연코어(20)의 타측 단면에 탄지시키는 형상기억합금 재질의 형상기억 스프링(40);
   상기 슬라이딩부(30)의 타측면을 상기 몸체(10)의 내부 타측면에 탄지시키면서 전기적으로 접속시키는 전도성재질의 바이어스 스프링(50);
   를 포함하여 구성되어, 온도에 따라 신축되는 상기 형상기억 스프링(40)에 의해서 상기 접점핀(31)이 절연코어(20)의 전기 접점에 접촉되거나 이격되게 하는 다회성 온도퓨즈에 있어서,
   
   상기 몸체(10)는, 제1 리드핀(11)을 타측의 외측면에 이어지게 구비하고,
   상기 절연코어(20)는, 일측으로부터 타측으로 관통되어 있되 타측 부분의 관경을 일측 부분의 관경보다 크도록 내부에 단턱(25)을 형성하고, 전기 접점이 되는 플랜지(22)를 타측에 구비한 제2 리드핀(21)이 상기 플랜지(22)를 상기 단턱(25)에 걸리도록 일측 방향으로 끼워지며, 상기 몸체(10)의 개구(13)에 억지끼움으로 장착되고,
   상기 슬라이딩부(30)는, 타측 방향으로 리밋용핀(32)을 돌설하여 상기 리밋용핀(32)에 바이어스 스프링(50)을 외삽하고, 상기 접점핀(31)이 상기 절연코어(20)의 타측 구멍 내에서 움직이도록 상기 리밋용핀(32)의 길이를 설정하되, 상기 리밋용핀(32)이 상기 몸체(10) 내부의 타측면에 닿았을 때 상기 바이어스 스프링(50)의 변형량이 한계변형량을 넘지 아니하도록 상기 리밋용핀(32)의 길이를 설정하는 것임을 특징으로 하는 다회성 온도퓨즈.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 몸체(10)는,
   일측의 개구(13)를 벌이지게 형성하여 상기 절연코어(20)를 원활하게 억지끼움할 수 있게 하고, 상기 절연코어(20)의 억지끼움 깊이를 조절하여 전이 온도값을 조정하고, 타측에 리드핀 관통구(14)를 조성하며,
   상기 제1 리드핀(11)은,
   상기 몸체(10)의 내부에 밀착되게 끼워지는 플랜지(12)를 일측에 구비하며, 상기 몸체(10)의 내부를 통해 상기 리드핀 관통구(14)에 끼워져서 상기 플랜지(12)가 상기 몸체(10)의 내부 타측면에 밀착되는 것임을 특징으로 하는 다회성 온도퓨즈.

Images