KR20120010086A

KR20120010086A - 오작동 서미스터 디바이스의 제어를 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20120010086A
Application number: KR1020100126239A
Authority: KR
Inventors: 조나단 에프 코헨; 가브리엘 포르토; 사이먼 씨 궉; 크리스찬 브이 펠런
Original assignee: 센사타 테크놀로지스 매사추세츠, 인크.
Priority date: 2010-07-23
Filing date: 2010-12-10
Publication date: 2012-02-02
Also published as: BRPI1004071A2; KR101796787B1; JP5713632B2; EP2410537B1; CN102347123B; JP2012028728A; CN102347123A; US8174354B2; EP2410537A2; EP2410537A3; US20120019348A1

Abstract

서미스터 디바이스는 지지체, 접점, 오작동되는 서미스터, 즉 "필(pill)"의 파열에 기여하고, 아크 발생 및 과열을 최소화하기 위해 파열된 필의 조각들을 전기 도전성 접점으로부터 멀어지도록 격실 내로 분배하도록 구성된 오프셋 포스트를 포함한다.

Description

오작동 서미스터 디바이스의 제어를 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CONTROL OF FAILED THERMISTOR DEVICES}

본 발명은 일반적으로 모터 시동 디바이스에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 오작동 제어가 개선된 PCT(Positive Temperature Coefficient) 서미스터 디바이스에 관한 것이다.

냉각 기기를 위한 최소형 압축기는, 압축기 모터가 그 작동 회전 속도에 도달할 때 시동/보조 권선 전류 흐름을 줄이기 위한 수단뿐만 아니라, 시동/보조 모터 권선과 주요 모터 권선 간의 위상 변위를 제공하기 위해 압축기의 시동/보조 모터 권선과 함께 PCT 서미스터를 필요로 한다. 서미스터[통상적으로 필(pill)이라고 함]는 "열 폭주(Thermal runaway)"라고 부르는 상태, 즉 오작동 모드에 진입할 수 있는데, 이 오작동 모드 동안에는 서미스터 저항이 그 통상적인 정상 상태(자기 조절된) 저항을 현저히 초과하고, 그 최대 저항(R_Max)값에 도달하며, 그 후 서미스터 저항이 감소하고 서미스터는 증가하는 최종 전류로 인해 제어되지 않는 속도로 가열된다. 한가지 가능한 서미스터 오작동 모드는, 열응력으로 인해 발생하는 파열이다.

Murata Manufacturing Co., Ltd.에게 양도된 미국 특허 제6,172,593호에는 스프링 컨택트와, 서미스터의 정상적인 사용 가능한 수명 전반에 걸쳐 서미스터와의 접촉을 유지하는 비도전성 지지 포스트를 구비하는 종래 기술의 디바이스가 설명되어 있다. 냉장고 압축기를 시동하는 데 사용되는 서미스터는 스위칭된(고저항) 상태 중에 통상적으로 160 ℃ 내지 170 ℃로 자기 조절되기 때문에, 서미스터 전극과 밀접하게 접촉하는 재료는 보다 높은 상대 온도 인덱스(Relative Temperature Index; RTI) 가져야만 하고, 이로 인해 비용이 더 많이 든다. 추가로, 본 실시예는 필의 양측부 상에서에 인장력 및 압축력을 받는 서미스터의 부분을, 서미스터의 타단 근처에서 방향이 역전된 인장력 및 압축력을 받도록 한다. 유감스럽게도 소정 환경에서, 필이 전류 흐름이 중단되는 방식으로 파열을 일으키지 않으면, 파열이 발생된 필의 부분[러블(rubble)이라고 함]이 내부 단자와 전기 접촉된 상태로 유지되고, 이는 아크 생성과 과열을 유발할 수 있다.

냉장고 용례에서는, 필의 오작동시에 전기 아크 발생, 전류 흐름 및 후속하는 과열을 최소화하는, 보다 신뢰성 있고, 비용이 낮은 구성이 필요하다. 종래의 서미스터 디바이스가 서미스터의 오작동 시의 과도한 과열과 전기 아크 발생을 제거하는 방식에 있어서 항시 실패하는 것은 아니다.

종래의 서미스터 디바이스는 러블의 일부가 도전성 구성 요소들 사이에 웨징(wedginf)된 상태로 남아 있기 때문에 내부 구성 요소의 오작동시에 과열과 아크 발생 문제를 충분히 제거하지 못한다.

본 발명의 일실시예에서, 전자 디바이스는 제1 전극과 제2 전극이 배치되는 양측부와, 양측부를 연결하는 측벽부로서, 측벽부의 표면이 전자 요소의 외측 둘레를 한정하는 것인 측벽부를 구비하는 전자 요소와, 제1 전극과 접촉하는 제1 접점 섹션을 포함하는 제1 탄성 지지체, 그리고 제1 접점 섹션과는 다른 거리에서 제1 전극과 접촉하는 제2 접점 세션을 포함하는 제2 탄성 지지체를 포함한다. 전자 디바이스는 제1 접점 섹션 및 제2 접점 섹션보다 전자 요소의 중심에 근접하게 배치되고 제2 전극과 접촉하는 제3 접점 섹션을 포함하는 제3 지지체와, 제3 지지체와 동일한 전자 요소의 측부 상에 배치되고 각기 팁을 지닌 단부를 구비하는 한쌍의 오프셋 포스트를 더 포함하며, 각각의 팁 단부는 제1 접점 섹션 및 제2 접점 섹션보다, 전자 요소에 대해 대략 수직이고 전자 요소의 중심을 통과하는 축에 근접한다. 상기 구성은 오작동 후에 바람직하지 않은 전기 접촉을 최소화하는 받침점 위치와 양호하게 위치 설정되는 역학적 힘을 제공하는 것이 유익하다.

소정 실시예에서, 제1 탄성 지지체 및 제2 탄성 지지체와 대응하는 제1 접점 섹션 및 제2 접점 섹션은 전자 요소 상에 제1 힘 및 제2 힘을 각각 가하며, 이 힘은 제3 지지체와 제3 접점 섹션에 의해 가해지는 제3 힘에 의해 저항을 받으며, 제3 힘은 제1 힘 또는 제2 힘 각각보다 크다. 이러한 힘의 분포는 오작동 조건 하에서의 러블의 분배를 개선한다.

다른 실시예는, 탄성의 제3 지지체, 경사형 절단 섹션 또는 원형 섹션을 갖는 오프셋 포스트 및 전자 요소로부터 이격되어 있는 오프셋 포스트를 제공한다. 그러한 특징부는 도전성 러블이 전기 접점으로부터 멀어지도록 보다 양호하고 보다 효과적으로 분배할 수 있고, 이에 따라 아크 발생과 과열이 최소로 된다.

다른 실시예에서, 제1 탄성 지지체 및 제2 탄성 지지체 각각은 외팔보형 스프링을 포함한다. 외팔보 스프링을 사용함으로써, 파열된 필의 조각들이 전기 접점 섹션으로부터 더 멀어지도록 분배하는 추가의 힘이 가해질 수 있다. 본 발명의 또 다른 양태에서, 제3 지지체는 전자 요소의 오작동에 반응하여 제3 접점 섹션이 제2 전극과 접기 접촉하는 것을 분리하도록 된 적어도 하나의 회수 스프링과 융해형 링크를 포함한다.

본 발명의 다른 양태는, 전자 요소에 대한 전기 접촉이 분리되고 파열된 부분들과 접점 섹션들 간의 전기 아크 발생이 최소화되도록 파열된 전자 요소의 파열된 부분들을 지향시키는 방법으로서, 하우징과, 하우징 내에서 전자 요소의 일측부 상에 배치되는 한쌍의 제1 스프링 접점과 제2 스프링 접점을 마련하는 단계와, 하우징 내에서 전자 요소의 반대 측부에 한쌍의 오프셋 포스트와 이들 사이에 배치되는 제3 접점을 마련하는 단계, 그리고 전자 요소에 파열이 발생하기 전에 제1 스프링 접점, 제2 스프링 접점 및 제3 스프링 접점을 이용하여 전자 요소를 지지하는 단계를 포함한다. 전자 요소의 파열시에, 상기 기술은 한쌍의 포스트와 전자 요소가 접촉되도록 강제하는 것과, 파열된 부분들을 제3 컨택트로부터 멀어지도록 분배하는 것을 더 포함한다. 본 명세서에 개시되어 있는 실시예는 미국 매사추세츠주 애틀버러에 소재하는 Sensata Technologies, Inc.에 의해 제조되는 것과 같은 디바이스에 채용될 수 있다.

전술한 사항은 첨부 도면에 도시된 바와 같은, 본 명세서에 개시된 특정 실시예에 관한 아래의 설명으로부터 명백할 것이며, 첨부 도면에서 유사한 도면 부호는 다양한 도면 전반에 걸쳐 동일한 부분을 지시한다. 도면은 반드시 축척에 맞을 필요는 없으며, 대신에 본 명세서에 개시된 원리를 예시할 시에 강조된다.

본 발명에 따르면, 필의 오작동시에 전기 아크 발생, 전류 흐름 및 후속하는 과열을 최소화하는, 보다 신뢰성 있고, 비용이 낮은 구성이 제거되어, 서미스터의 오작동 시의 과도한 과열과 전기 아크 발생을 제거할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 다른 PTC 서미스터 디바이스의 개략도.
도 2는 PTC 서미스터의 오작동 후의, 도 1에 도시된 PTC 서미스터 디바이스의 개략도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른, 도 1에 도시된 PTC 서미스터 디바이스와 유사한 PTC 서미스터 디바이스의 개략도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 도 1에 도시된 PTC 서미스터 디바이스와 유사한 PTC 서미스터 디바이스의 개략도.
도 5는 PTC 서미스터의 오작동 후의, 도 4에 도시된 PTC 서미스터 디바이스의 개략도.
도 6은 본 발명의 변형예에 따른 PTC 서미스터 디바이스의 사시도로서, PTC 서미스터 디바이스의 내부를 볼 수 있도록 케이싱 커버가 PTC 서미스터 디바이스의 나머지 부분으로부터 분리된 상태로 도시된 도면.
도 7은 도 6의 PTC 서미스터 디바이스의 상부 단면도.
도 8은 도 6의 PTC 서미스터 디바이스의 하부 하우징에 조립된 다수의 부품들을 보여주는 상부 단면도.

본 명세서에 개시된 본 발명의 실시예들은 구성 요소의 오작동 시의 아크 발생과 과열을 최소화하는 개선된 PTC 서미스터 디바이스를 제공한다. 실시예는 오작동된 서미스터, 즉 "필"의 파열에 기여하고, 아크 발생과 과열을 최소화하기 위해 파열이 발생된 필의 조각들을 전기 도전성 접점으로부터 떨어져 있는 격실로 분배하도록 구성된, 지지체, 접점 및 오프셋 포스트를 포함한다.

이제 도 1을 참고하면, 예시적인 서미스터 디바이스(100)는 전자 요소(110)의 양측부 상에 배치되는 제1 전극(112)과 제2 전극(114)을 구비하는 전자 요소(110)[필(110)이라고도 함]를 포함한다. 전자 요소(110)는 양측부를 연결하는 측벽부를 포함하고, 측벽부의 표면은 전자 요소(110)의 외측 둘레(113)를 한정한다. 통상적으로, 필(110)은 당업계에 알려져 있는 바와 같이 PTC 세라믹 디스크형 부재이다.

PTC 서미스터 디바이스(100)는 제1 전극(112)과 접촉하는 제1 접점 섹션(104a)을 포함하는 제1 탄성 지지체(102a)와 필의 중심에 관하여 반대측 상에서 제1 접점 섹션(104a)으로부터 소정 거리를 두고 제1 전극(112)과 접촉하는 제2 접점 섹션(104b)을 포함하는 제2 탄성 지지체(102b)를 더 포함한다. PTC 서미스터 디바이스(100)는 제1 접점 섹션(104a) 및 제2 접점 섹션(104b)보다 필(110)의 중심에 근접하게 배치된 제3 지지체(108)를 더 포함한다. 제3 지지체(108)는 제2 전극(114)과 접촉하는 제3 접점 섹션(109)과, 제3 지지체(108)와 동일한 필(110)의 측부 상에 배치되는 한쌍의 오프셋 포스트(106a, 106b)[집합적으로 오프셋 포스트(106)라고 함]를 포함한다. 오프셋 포스트(106) 각각은 팁 단부(107a, 107b) 각각을 구비하며, 각각의 팁 단부(107a, 107b)는 제1 접점 섹션(104a)과 제2 접점 섹션(104b)보다, 필(110)에 대해 수직이고 필의 중심을 통과하는 축(116)에 근접한다. 바람직하게는, 오프셋 포스트(106)는 축(116)을 포함하는 평면의 양측부[즉, 접점 섹션(109)의 양측부] 상에 배치되며, 제1 접점 섹션(104a) 및 제2 접점 섹션(104b)은 대응하는 오프셋 포스트(106a, 106b)보다 필(110)의 중심점(115)으로부터 더 멀리 배치된다. 오프셋 포스트(106)의 단부의 형상은 직사각형 단면, 원형 단면 및 경사진 단면을 포함하지만, 이것으로 제한되는 것은 아니다.

바람직한 실시예에서, 오프셋 포스트(106)는 제3 지지체(108)보다 필(110)의 외측 둘레(113)에 근접하게 배치된다. 이러한 구성에서, 오프셋 포스트(106)는 오작동시에 필(110)의 파열에 기여하는 추가의 지렛대 효과를 제공한다.

서미스터 디바이스(100)의 정상 작동시에, 필(110)은 2개의 대향하는 도전성 단자(도 1에는 도시되어 있지 않음) 사이에서 기계적으로 지지된다. 하나의 단자는 제1 탄성 지지체(102a)와 제2 탄성 지지체(102b)에 부착되고, 나머지 단자는 일실시예에서는 강성 지지체인 제3 지지체(108)에 부착된다.

바람직한 실시예에서, 오프셋 포스트(106)는 필이 정상적으로 기능할 때 필(110)과 접촉하지 않는다. 본 실시예에서, 오프셋 포스트(106) 모두는 필(110)로부터 이격되어 있고, 제2 전극(114) 및 제3 접점 섹션(109)으로부터 전기 절연되어 있다. 오프셋 포스트는 일반적으로 제2 전극(114)으로부터 2 mm 미만, 바람직하게는 거의 0 내지 0.5 mm만큼 이격되어 있다. 정상 작동 중에는 밀접한 접촉의 결여로 인해, 오프셋 포스트를 위해 보다 저가의 재료를 채용할 수 있는데, 이는 오프셋 포스트가 제2 전극(114)과 직접 접촉할 때의 온도만큼 높은 온도에 노출되지 않는다는 사실에 기인하는 것이다. 추가로, 그러한 재료는 통상적으로 몰딩하기가 더 용이할뿐만 아니라, 취성이 적다.

정상 작동 조건 하에서, 제1 탄성 지지체 및 제2 탄성 지지체(102)와 대응하는 제1 접점 섹션(104a) 및 제2 접점 섹션(104b)[집합적으로 접점 섹션(104)이라고 함]은 탄성 요소 상에, 제3 지지체(108)와 제3 접점 섹션(109)에 의해 가해지는 제3 힘에 저항하는 제1 힘 및 제1 힘을 각각 가한다. 제3 힘은 일반적으로 제1 힘 및 제2 힘보다 크다. 제3 지지체(108)에 의해 대략 필(110)의 중앙에 가해지는 힘은 필(110)의 오작동시에 필(110)의 축(116)을 통과하는 평면을 따른 파열의 가능성을 증가시킨다.

이제 도 2를 참고하면, 필(110)의 파열시에, 제1 접점 섹션(104a)을 포함하는 제1 탄성 지지체(102a)와 제2 접점 섹션(104b)을 포함하는 제2 탄성 지지체(102b)는 필(110')의 조각들을 오프셋 포스트(106a, 106b)를 향해 구동하고, 이에 따라 조각이 분배되고 제2 전극(114)이 제3 접점 섹션(109)과 다른 필(110') 조각들로부터 분리된다. 도 3은 도 1의 PTC 서미스터 디바이스(100)와 유사한 서미스터 디바이스(100')를 예시한다. 이 도면에서, 제3 지지체(118)는 접점 섹션(120)을 구비하는 탄성 접점이다.

이제 도 4를 참고하면, 도 3의 서미스터 디바이스(100')와 유사한 다른 서미스터 디바이스(100")는 별도의 도전성 부재(135)에 의해 지지되는 제3 지지체(128)를 포함하며, 제3 지지체는 융해형 링크(134), 예컨대 땜납 조인트에 의해 도전성 부재에 연결된다. 서미스터 디바이스(100")는, 제3 접점 섹션(109)을 부분적으로 에워싸는 정렬 포스트(132a, 132b)를 포함한다. 서미스터 디바이스(100")는, 제3 지지체(128)와 정렬 포스트(132a, 132b)[집합적으로 정렬 포스트(132)라고 함]에 각각 커플링되는 하나 이상의 회수 스프링(130a, 130b)를 더 포함한다. 일실시예에서, 정렬 포스트(132)는 정렬 포스트(132)들 사이에 공동(138)을 형성하고, 부분적으로 제3 접점 섹션(109)을 에워싸도록 제3 지지체에 걸쳐 배치되어, 필(110)의 오작동시에 제3 지지체(128)(스프링 접점이라고도 함)을 더욱 절연시킨다. 제3 지지체와 지지 도전성 부재(135)가 융해형 링크(134)의 용융으로 인해 분리되는 것을 보장하도록 (도 4에 도시된 바와 같은) 선택적 절연 부재(136)가 융해형 링크(134) 근처에 배치되어, 대향하는 단자들 간의 전기 접촉의 가능성을 더 줄일 수 있다. 융해형 링크(134)는 필(110)이 냉장고 압축기에 대해 설계된 대로 기능하는 한 냉장고 압축기의 지속된 작동에 의해 생성되는 최대 주위 온도와 전류에서 용융하지 않도록 구성된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 필(110)의 오작동시에 필(110) 또는 필의 조각들에서의 열 폭주에 의해 생성되는 과도한 열은 단일 스프링 접점(135, 128, 109)을 통해 열 및/또는 과량의 전류를 전도하고, 이에 따라 융해형 링크(134)가 용융되고 단일 스프링 접점(128)으로부터 지지체를 분리한다. 후속하여, 회수 스프링(130a, 130b)은 단일 스프링 접점(128)과 접점 섹션(109)이 제2 전극(114)으로부터 멀어지도록 강제한다. 스프링 접점(128)은 공동(138) 내로 회수되어, 대향하는 단자들 간의 전기 접촉 가능성을 줄인다. 선택적 절연 부재(136)는 융해형 링크(134)의 용융으로 인해 스프림 접점과 지지 도전성 부재가 분리될 때 스프링 접점과 지지 도전성 부재를 분할하여, 대향하는 단자들 간의 전기 접촉 가능성을 더 줄인다.

도 6은 도 1의 필(110)과 유사한 필(110)을 포함하는 다른 서미스터 디바이스(600)를 더 상세히 예시한다. 서미스터 디바이스(600)는 상부 하우징(601)과, 제1 전극(112)과 접촉하는 제1 접점 섹션(604a)을 포함하는 제1 탄성 지지체(602a)와, 제1 접점 섹션(604a)과는 다른 위치에서 제1 전극(112)과 접촉하는 제2 접점 섹션(604b)을 포함하는 제2 탄성 지지체(604b)에 전기적으로 커플링되는 제1 단자 커넥터(605)를 부분적으로 수납하는 하부 하우징(603)을 포함한다. 서미스터 디바이스(600)는, 제1 단자 커넥터(605)와 다른 필(110)의 측부 상에 배치되고 제3 접점 섹션(609)을 구비하는 제3 지지체(608)에 전기적으로 커플링되는 제2 단자 커넥터(607)를 더 포함하며, 상기 제3 접점 섹션은 제2 전극(114)과 접촉하고 제1 접점 섹션(604a) 및 제2 접점 섹션(604b)보다 필(110)의 중심에 근접하게 배치된다.

일실시예에서, 제1 접점 섹션(604a), 제2 접점 섹션(604b) 및 제3 접점 섹션(609)은 각각 다수의 분할 핑거(617), 예컨대 도 6에 도시된 바와 같은 3개의 핑거(617)를 포함할 수 있다. 하부 하우징(603)에 부착되는 한쌍의 오프셋 포스트(606a, 606b)[집합적으로 오프셋 포스트(606)라고 함]는 일실시예에서는 필(110)로부터 이격되어 있고, 필(110), 제1 접점 섹션(604a), 제2 접점 섹션(604b), 및 제3 접점 섹션(609)으로부터 전기 절연되어 있다.

오프셋 포스트(606)는 제2 전극(114)측 상에 배치되며, 각기 (도 8에 더 상세히 도시된) 팁 단부를 구비하며, 오프셋 포스트는 제3 지지체(608)의 각각의 측부 상에서 제3 지지체(608)보다 전자 요소의 외측 둘레(113)에 근접하게 배치된다. 오프셋 포스트(606)는, 파열된 필(110')에 대한 전기 접촉이 분리되고 파열된 부분들과 접점 섹션(604, 609) 간의 전기 아크 발생이 최소화되도록, 파열된 필(110')의 파열된 부분들을 분배하도록 배치된다.

도 7은 제3 지지체의 주축을 따라 정렬되고 필(110)에 대해 대략 수직인 축(616)에 대한 구성 요소의 배치를 서미스터 디바이스(600)의 상부 단면도로 예시한다. 일실시예에서, 제1 탄성 지지체 및 제2 탄성 지지체(602)는 외팔보형 스프링이다. 제1 탄성 지지체 및 제2 탄성 지지체(602)와 대응하는 제1 접점 섹션 및 제2 접점 섹션(604)은 필(110) 상에, 제3 지지체(608)와 제3 접점 섹션(609)에 의해 가해지는 제3 힘에 저항하는 제1 힘 및 제2 힘(화살표 644로 나타냄)을 각각 가한다. 제3 힘은 통상적으로 제1 힘보다 크며, 제3 힘은 제2 힘보다 크다. 상기 구성은 오작동시에 파열된 필(110')의 조각들의 분배를 촉진한다.

조립 후에, 제3 지지체는 필(110)과 거의 평행한 제2 단자 커넥터(607)에 장착되고 전기 접속되며, 제3 힘은 필(110)에 대해 거의 수직인 축을 따라 안내된다. 제1 힘 및 제2 힘은 실시예에서는 외팔보형 스프링 또는 유사한 스프링을 사용하여 필(110)에 대해 거의 수직으로 안내되는 힘 성분을 갖고, 힘 성분은 또한 전자 요소의 외측 둘레를 향해 안내된다. 일실시예에서, 탄성 지지체(602)는 제1 단자 커넥터(605)에 용접되고, 제3 지지체(608)는 제2 단자 커넥터(607)에 용접된다. 변형예에서, 제1 탄성 지지체(602a), 제2 탄성 지지체(602b) 및 제1 단자 커넥터(605) 각각은 일체형 단자 구성 요소에 통합될 수 있다. 또한, 제3 지지체(608)와 제2 단자 커넥터(607)는 일체형 단자 구성 요소에 통합될 수 있다.

더욱 더 상세하게는, 도 8에 도시된 바와 같이 서미스터 디바이스(600)는 전자 요소로부터 이격되어 있고, 전자 요소(110)로부터 전기 절연되어 있는 한쌍의 오프셋 포스트(606)와, 제1 접점 섹션(602a), 제2 접점 섹션(602b), 제3 접점 섹션(608) 각각을 더 포함한다. 오프셋 포스트(606)는 제2 전극(114)측 상에 배치되며, 각기 팁 단부(835) 상에 경사진 단면을 갖는다. 일실시예에서, 오프셋 포스트는 제3 지지체(608)보다 필(110)의 외측 둘레(113)에 근접하게 배치되고, 경사부는 필(110)의 중심으로부터 멀어지도록 각지며, 경사형 팁 단부는 제1 접점 섹션(602a) 및 제2 접점 섹션(602b)의 필 접촉부보다 축(116)에 근접한다. 오프셋 포스트 모두는 바람직하게는 필(110)로부터 이격되어 있고, 제2 전극(114) 및 제3 접점 섹션(608)으로부터 전기 절연되어 있다. 이러한 특징부의 위치 및 형상은 필(110)의 오작동시에 필의 조각들이 격실(842, 844, 846, 848) 내로 분배되는 것을 촉진한다.

한쌍의 접점 정렬 포스트(832a, 832b)는 제3 지지체(608)에 인접하게 축(116)의 양측부 상에 배치된다. 일실시예에서, 오프셋 포스트(606)와 대응하는 접점 정렬 포스트(832a, 832b)는 그들 사이에 격실(846)을 형성하여, 파열된 전자 요소 러블을 수집하고, 이 러블을 접점 섹션(609, 604)로부터 절연시킨다. 접점 정렬 포스트(832a, 832b)[집합적으로 정렬 포스트(832)라고 함] 쌍은 제조 및 작동에 있어서 제3 지지체(608)와 제3 접점 섹션(609)의 정렬, 보호 및 배향을 용이하게 한다. 일실시예에서 제3 지지체(608)는 탄성 지지체이고, 변형예에서 제3 지지체(608)와 제3 접점 섹션(609)은 정상 작동 조건 하에서는 필(110)을 손상시키지 않지만 오작동시에 필(110)의 파열에 기여하는 강성 지지체, 예컨대 일단부에 접점 섹션을 구비하도록 종결되는 단일 도전성 구성 요소로서 통합된다. 다른 실시예에서, 제3 지지체(608)와 제3 접점 섹션(609)은 도전성 받침대로서 구현된다. 또 다른 실시예에서, 통합형 모터 보호구(도시하지 않음)가, 서미스터 디바이스(100)에 전기 접속되는 하우징에 포함된다.

필(110)은 파열되기 전에, 전술한 바와 같이 탄성 지지체 상의 강성 지지체일 수 있는 제3 지지체(608)에 대해 필을 압박하는 탄성 접점(602)에 의해 지지된다. 필(110)의 오작동시에, 파열된 필(110')은 오프셋 포스트(606) 쌍과 접촉하도록 강제되며, 그 결과 파열된 필(110')의 파열부가 제1 접점, 제2 접점 및 제3 접점으로부터 멀어지도록 분배된다. 어떠한 오작동 모드 하에서, 파열된 부분들은 오프셋 포스트 쌍의 외측 에지(에컨대, 경사형 선단)를 중심으로 회전되고, 격실(842, 844, 848) 내로 분배된다.

본 발명의 바람직한 특정 실시예에 관하여 본 발명을 설명하였지만, 당업자에게는 변형 및 수정이 명백할 것이다. 따라서, 첨부된 청구 범위는 상기 변형 및 수정을 포함하도록 종래 기술의 관점에서 가능한 한 넓게 해석되는 것으로 의도된다.

100, 600 : 서미스터 디바이스
102a : 제1 탄성 지지체
102b : 제2 탄성 지지체
106 : 오프셋 디바이스
108, 128, 608 : 제3 지지체
110 : 전자 요소
112 : 제1 전극
114 : 제2 전극
132 : 정렬 포스트
134 : 융해형 링크
135 : 도전성 부재
136 : 절연 부재
601 : 상부 하우징
603 : 하부 하우징
605 : 제1 단자 커넥터
607 : 제2 단자 커넥터

Claims

전자 디바이스로서,
양측부와, 이 양측부를 연결하는 측벽부를 구비하는 전자 요소로서, 상기 양측부 상에는 제1 전극 및 제2 전극이 배치되고, 상기 측벽부의 표면은 전자 요소의 외측 둘레를 한정하는 것인 전자 요소와,
상기 제1 전극과 접촉하는 제1 접점 섹션을 포함하는 제1 탄성 지지체와,
상기 제1 접점 섹션과는 다른 위치에서 제1 전극과 접촉하는 제2 접점 섹션을 포함하는 제2 탄성 지지체와,
상기 제1 접점 섹션 및 제2 접점 섹션보다 전자 요소의 중심에 근접하게 배치되고, 제2 전극과 접촉하는 제3 접점 섹션을 포함하는 제3 지지체, 그리고
제3 지지체와 동일한 전자 요소의 측부 상에 배치되고 각기 팁을 지닌 단부를 구비하는 한쌍의 오프셋 포스트
를 포함하는 전자 디바이스에 있어서,
각각의 상기 팁 단부는 제1 접점 섹션 및 제2 접점 섹션보다, 전자 요소의 중심을 통과하고 전자 요소에 대해 대략 수직인 축에 근접한 것인 전자 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 제3 지지체는 탄성 지지체인 것인 전자 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 오프셋 포스트 모두는 전자 요소로부터 이격되고, 제2 전극 및 제3 접점 섹션으로부터 전기 절연되는 것인 전자 디바이스.
제3항에 있어서, 상기 오프셋 포스트 모두는 전자 요소로부터 거의 0 내지 2 mm만큼 이격되는 것인 전자 디바이스.
제1항에 있어서, 각각의 상기 팁 단부는 경사형 절단 섹션과 원형 섹션 중 하나를 포함하는 것인 전자 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 제3 지지체에 인접하게 축의 양측부 상에 한쌍의 접점 정렬 포스트를 더 포함하는 것인 전자 디바이스.
제6항에 있어서, 상기 오프셋 포스트와 대응하는 접점 정렬 포스트는 이들 사이에, 파열된 전자 요소 러블(rubble)을 수집하고 이 러블을 제1 접점 섹션, 제2 접점 섹션 및 제3 접점 섹션으로부터 격리하는 격실을 형성하는 것인 전자 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 오프셋 포스트는 축을 포함하는 평면의 양측부 상에 배치되고, 상기 제1 접점 섹션 및 제2 접점 섹션 각각은 대응하는 오프셋 포스트보다 전자 요소의 둘레에 근접하게 배치되는 것인 전자 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 오프셋 포스트는 제3 지지체보다 전자 요소의 외측 둘레에 근접하게 배치되는 것인 전자 디바이스.
제9항에 있어서, 상기 제1 탄성 지지체 및 제2 탄성 지지체 각각은 외팔보형 스프링을 포함하는 것인 전자 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 제1 탄성 지지체 및 제2 탄성 지지체와 대응하는 제1 접점 섹션 및 제2 접점 섹션은 전자 요소 상에, 제3 지지체와 제3 접점 섹션에 의해 가해지는 제3 힘에 저항하는 제1 힘 및 제2 힘을 각각 가하고,
상기 제3 힘은 제1 힘보다 크고, 상기 제3 힘은 제2 힘보다 큰 것인 전자 디바이스.
제11항에 있어서, 상기 전자 디바이스는 전자 요소에 거의 평행하게 배치되고 제3 지지체가 장착되는 단자 커넥터를 더 포함하고, 상기 제3 힘은 전자 요소에 대해 거의 수직인 축을 따라 안내되는 것인 전자 디바이스.
제11항에 있어서, 상기 제1 힘 및 제2 힘 각각은 전자 요소에 대해 거의 수직으로 지향되는 힘 성분과, 전자 요소의 외측 둘레를 향해 지향되는 힘 성분을 갖는 것인 전자 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 전자 요소는 PTC(Positive Temperature Coefficient) 서미스터 디스크를 포함하는 것인 전자 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 전자 디바이스와 통합형 모터 보호구를 수납하는 하우징을 더 포함하는 것인 전자 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 제3 지지체는 융해형 링크를 더 포함하고, 이 융해형 링크는 용융시에 제3 접점 섹션과 제2 전극의 전기 접촉을 분리하는 것인 전자 디바이스.
전자 디바이스로서,
양측부와, 이 양측부 상에 배치되는 제1 전극 및 제2 전극을 구비하고, 상기 양측부를 연결하는 측벽부를 구비하는 전자 요소로서, 상기 측벽부의 표면이 전자 요소의 외측 둘레를 한정하는 것인 전자 요소와,
제1 전극과 접촉하는 제1 접점 섹션을 포함하는 제1 탄성 지지체와, 제1 접점 섹션과는 다른 위치에서 제1 전극과 접촉하는 제2 접점 섹션을 포함하는 제2 탄성 지지체에 전기적으로 커플링되는 제1 단자 커넥터와,
제1 단자 커넥터와는 다른 전자 요소의 측부 상에 배치되고, 제2 전극과 접촉하고 제1 접점 섹션 및 제2 접점 섹션보다 전자 요소의 중심에 근접하게 배치되는 제3 접점 섹션을 포함하는 제3 지지체에 전기적으로 커플링되는 제2 단자 커넥터와,
상기 전자 요소로부터 이격되고, 상기 전자 요소와 제1 접점 섹션, 제2 접점 섹션 및 제3 접점 섹션으로부터 전기 절연되는 한쌍의 오프셋 포스트로서, 상기 오프셋 포스트는 제2 전극측 상에 배치되며, 각기 팁 단부를 갖고, 상기 오프셋 포스트는 제3 지지체보다 전자 요소의 외측 둘레에 근접하게, 그리고 제1 접점 섹션 및 제2 접점 섹션보다 전자 요소의 중심에 근접하게 배치되는 것인 한쌍의 오프셋 포스트, 그리고
상기 제3 지지체에 인접하게, 제3 지지체를 부분적으로 에워싸도록 배치되는 한쌍의 접점 정렬 포스트
를 포함하는 전자 디바이스에 있어서,
상기 전자 요소는 PTC 서미스터 디스크를 포함하고,
상기 오프셋 포스트는, 전자 요소에 대한 전기 접촉이 분리되고 파열된 부분들과 접점 섹션들 간의 전기 아크 발생이 최소화되도록, 파열된 전자 요소의 파열된 부분들을 분배하도록 배치되는 것인 전자 디바이스.
전자 요소에 대한 전기 접촉이 분리되고, 파열된 전자 요소의 파열된 부분들과 접점 섹션들 간의 전기 아크 발생이 최소화되도록 파열된 전자 요소의 파열된 부분들을 안내하는 방법으로서,
하우징과, 이 하우징 내에서 전자 요소의 일측부 상에 배치되는 한쌍의 제1 스프링 접점과 제2 스프링 접점을 마련하는 단계와,
상기 하우징 내에서 전자 요소의 반대측부 상에, 전자 요소와 접촉하지 않도록 전자 요소의 반대측부와 오프셋 포스트 사이에 제3 접점이 배치되도록 한쌍의 오프셋 포스트를 마련하는 단계와,
제1 스프링 접점, 제2 스프링 접점 및 제3 스프링 접점으로 이루어진 쌍으로 파열 전에 전자 요소를 탄성적으로 지지하는 단계, 그리고
전자 요소의 파열시에
상기 전자 요소와 오프셋 포스트 쌍이 접촉하도록 강제하는 단계와,
파열된 부분들을 제3 접점으로부터 멀어지도록 분배하는 단계
를 포함하는 방법.
제18항에 있어서, 상기 파열된 부분들을 분배하는 단계는 파열된 부분들을 오프셋 포스트 쌍의 외측 에지를 중심으로 회전시키는 것을 포함하는 것인 방법.
제18항에 있어서, 상기 스프링 접점은 외팔보형 스프링 접점인 것인 방법.