KR20170076772A

KR20170076772A - 엔드벨 조립체를 가진 고전류 퓨즈

Info

Publication number: KR20170076772A
Application number: KR1020177014751A
Authority: KR
Inventors: 마이클 스츠라크; 그레고리 스텀포; 켄 벤하어스; 데릭 라시니
Original assignee: 리텔퓨즈 인코퍼레이티드
Priority date: 2014-11-14
Filing date: 2015-11-04
Publication date: 2017-07-04
Also published as: CN107112174A; CN107112174B; KR101889242B1; EP3218918A4; US20170263407A1; US20160141138A1; EP3218918A1; US9761402B2; US10262828B2; EP3218918B1; WO2016077113A1

Abstract

퓨즈는 퓨즈 요소 및 퓨즈 바디를 포함한다. 퓨즈 요소의 일부는 퓨즈 바디 내에 수용된다. 퓨즈 요소는 퓨즈 바디 외측에 배치된 제1 단자 및 제2 단자를 포함한다. 제1 단자 및 제2 단자는 퓨즈 요소를 보호될 회로 및 전원에 전기적으로 연결한다. 제1 엔드벨 및 제2 엔드벨은 퓨즈 요소에 결합된다. 소정량의 아크 ??칭 물질은 퓨즈 바디 내에 배치된다. 아크 ??칭 물질은 퓨즈 요소의 적어도 일부분과 접촉한다. 소정량의 아크 ??칭 물질은 퓨즈 튜브의 전체 볼륨 크기보다 작다. 아크 ??칭 물질은 압축된다. 퓨즈 튜브 내의 잔류 공기 갭은 액체 접착제로 채워지고 고체 상태로 경화된다.

Description

엔드벨 조립체를 가진 고전류 퓨즈{HIGH-CURRENT FUSE WITH ENDBELL ASSEMBLY}

관련출원에 대한 상호 참조

이 출원은 "Improved High-Current HEV Fuse with Endbell Assembly" 명칭으로 2014년 11월 14일자로 출원된 미국 가 특허출원 제62/079,714호의 우선권을 주장하며, 이 전체가 본원에 참고로 포함된다.

이 개시물은 일반적으로 회로 보호 디바이스에 관한 것으로, 특히 고전류 퓨즈에 관한 것이다.

퓨즈는 일반적으로 회로 보호 디바이스로서 사용된다. 퓨즈는 전력원과 보호할 회로 구성성분 간에 전기 연결을 제공할 수 있다. 고전압, 전류 제한 퓨즈는 예를 들어 하이브리드 전기 자동차(HEV)의 개발을 포함하여 다양한 응용에서 사용된다. HEV 시스템은 일반적으로 비-HEV 자동차 시스템보다 훨씬 높은 전압 및 전류를 사용한다. HEV 시스템의 버스 전압은 600 볼트 DC 또는 AC의 범위 내일 수 있고 전류는 300 암페어 범위 내일 수 있다. 따라서, HEV 시스템과 같은 고전압 응용은 이러한 응용에 사용되는 퓨즈 내의 퓨즈 요소의 개방에 연관된 증가된 에너지 및 아크를 다룰 수 있는 퓨즈를 사용한다.

공지된 HEV 퓨즈 및 공지된 고전압 퓨즈는 일반적으로 퓨즈 바디 내에 샌드(sand)를 함유할 수 있으며, 퓨즈에 샌드를 채울 때 일관된 결과를 제공하지 못할 수 있다. 현재, 퓨즈에 들어가는 샌드의 정확한 양과 샌드의 압축량을 정확하게 측정하는 것은 어렵다.

따라서, HEV 시스템을 위한 개선된 고전압/전류 퓨즈에 대한 필요성이 존재한다. 본원에 기술된 바와 같이, 다양한 실시예들은 퓨즈를 보호될 회로 및 전원에 연결하기 위해 제1 단자 및 제2 단자를 갖는 퓨즈 요소를 포함하는 퓨즈에 관한 것이다. 퓨즈 요소는 제1 엔드벨 및 제2 엔드벨을 포함할 수 있다. 퓨즈는 내측 캐비티를 갖는 중공 퓨즈 튜브 및 중공 퓨즈 튜브 상에 배치된 충진 홀을 포함할 수 있다. 중공 퓨즈 튜브는 중공 절연 튜브일 수 있다. 중공 퓨즈 튜브는 퓨즈 요소의 일부를 수용하도록 구성될 수 있다. 자신에 고정된 제1 엔드벨 및 제2 엔드벨을 갖는 퓨즈 요소는 퓨즈 바디 내에 3개의 구별되는 영역을 형성한다. 제1 외측 영역은 퓨즈 요소 및 제1 엔드벨의 일부, 퓨즈 요소의 일부를 갖는 중앙 영역, 및 퓨즈 요소 및 제2 엔드벨의 일부를 갖는 제2 외측 영역을 포함한다.

제1 단자 및 제2 단자는 퓨즈 바디의 외측에 배치될 수 있다. 중공 퓨즈 튜브의 중앙 영역은 소정량의 아크 ??칭 물질로 채워질 수 있다. 소정량의 아크 ??칭 물질은 중공 퓨즈 튜브의 전체 부피 크기보다 작을 수 있다. 아크 ??칭 물질은 중공 퓨즈 튜브를 진동시키거나 탭핑함으로써 압축될 수 있다. 제1 엔드벨 및 제2 엔드벨은 중앙 영역으로부터 제1 엔드벨 및 제2 엔드벨을 밀봉하기 위한 배리어를 포함한다. 중공 퓨즈 튜브 내의 잔류 공기 갭은 액체 실리콘으로 채워지고 아크 ??칭 물질을 밀봉하기 위해 고체 상태로 경화될 수 있다.

예로서, 개시된 디바이스의 특정 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 설명될 것이다.
도 1a는 본 개시물에 따른 HEV 퓨즈의 분해도이다.
도 1b는 도 1a에 도시된 HEV 퓨즈의 추가 세부 사항을 제공한다.
도 1c는 s-형상 퓨즈 요소를 갖는 도 1a에 도시된 HEV 퓨즈의 분해도이다.
도 1d는 도 1a에 도시된 조립된 HEV 퓨즈의 사시도이다.
도 1e는 라벨을 갖는 2개의 조립된 HEV 퓨즈의 대안적 사시도를 제공한다.
도 2a는 도 1a에 도시된 HEV 퓨즈의 엔드벨 조립체를 도시한다.
도 2b는 도 2a에 도시된 엔드벨 조립체의 근접 단면도를 제공한다.
도 3은 본 개시물에 따른 퓨즈 요소의 단부 상의 단자에 관하여 s-형상 또는 대각 방위를 갖는 퓨즈 요소를 도시한다.
도 4는 본 개시물에 따른 3 구역 도핑된 HEV 퓨즈의 단면도이다.
도 5는 본 개시물에 따라 아크 ??칭 물질 충진 및 토핑 공정을 위한 3 구역 도핑 HEV 퓨즈의 단면도이다.
도 6은 본 개시물에 따른 HEV 퓨즈 제조 방법의 흐름도이다.

도 1a는 본 개시물에 따른 HEV 퓨즈(100)의 분해도이다. HEV 퓨즈(100)는 제1 도전성 단자(200A), 중앙 요소(200C) 및 제2 도전성 단자(200B)를 갖는 퓨즈 요소(200), 퓨즈 바디(150), 충진 애퍼처(155,157), 단부 캡(125), 엔드벨(250, 252), 엔드벨 홀(130, 132), 외측 홈(120, 122), 및 챔퍼(220)를 포함할 수 있다.

퓨즈 바디(150)는 금속 물질로 구성될 수 있으며, 퓨즈 요소(200), 엔드벨(250, 252) 및 단부 캡(125)의 적어도 일부를 수용하도록 구성될 수 있다. 도 1a는 단 하나의 단부 캡(예를 들면, 단부 캡(125))을 도시하나, 다른 실시예에서 HEV 퓨즈(100)는 대향 단부에 결합된 단부 캡을 포함한다. 퓨즈 요소(200)의 적어도 일부는 퓨즈 바디(150)에 삽입될 수 있다. 제1 도전성 단자(200A) 및 제2 도전성 단자(200B)는 은, 구리, 주석 또는 니켈, 또는 이들의 임의의 조합으로 이루어질 수 있다.

제1 도전성 단자(200A) 및 제2 도전성 단자(200B)를 갖는 퓨즈 요소(200)는 HEV 퓨즈(100)를 보호할 회로 및 전원에 전기적으로 연결시킬 수 있다.

엔드벨(250, 252)은 퓨즈 요소(200)의 정해진 부분을 둘러싸도록 구성될 수 있다. 엔드벨(250, 252)은 실리콘(silicone), 실온 가황(RTV)물질, 겔, 및/또는 이외 임의의 다른 아크 ??칭 물질과 같은, 액체 또는 반-액체 물질을 보유하기 위한 저류부를 포함할 수 있다. 액체 또는 반-액체 물질이 엔드벨(250, 252)에 설치될 때, 액체 또는 반-액체 물질의 정확한 배치 및 볼륨은 액체 또는 반-액체가 경화할 때 퓨즈 요소(200)의 형상에 맞도록 제어될 수 있다. 엔드벨(250, 252)은 또한 퓨즈 바디(150) 내부에 언더컷 및 에어 포켓을 제거함으로써 HEV 퓨즈(100)에 아크 ??칭 물질을 채울 때 일관성을 향상시킬 수 있다.

엔드벨(250, 252)은 컵 형상일 수 있고, 엔드벨(252) 상에 도시된 엔드벨 홀(130, 132)과 같은 하나 이상의 엔드벨 홀을 갖게 구성될 수 있으며, 이 홀을 통해 HEV 퓨즈(100)는 예를 들면 샌드와 같은 아크 ??칭 물질이 채워질 수 있다(엔드벨(250)은 하나 이상의 홀을 포함할 수도 있다). 엔드벨(250, 252)은 외원주 상에 외측 홈(120, 122)을 포함할 수 있다. 외측 홈(120, 122)은 충진 애퍼처(155, 157)와 각각 정렬될 수 있다. 충진 애퍼처(155, 157)는 엔드벨(250, 252)을 퓨즈 바디에 고정하기 위해 액체 접착제로 외측 홈(120, 122)을 채우기 위해 사용될 수 있다. 엔드벨(250, 252)이 함께 고정될 수 있을 때, 챔퍼(220)(예를 들어, 챔퍼된 조인트)가 엔드벨(250, 252) 내에 형성될 수 있다.

도 1b는 도 1a에 도시된 HEV 퓨즈(100)의 더 세부 사항을 제공한다. 도 1c는s-형상의 퓨즈 요소를 갖는 도 1a에 도시된 HEV 퓨즈(100)의 분해도이다. 일반적으로, HEV 퓨즈(100)의 퓨즈 요소(200)는 임의의 적합한 크기 및 형상일 수 있다. 일 예로서, 도 1b에 도시된 바와 같이, 퓨즈 요소(200)는 중앙 요소(200C)에 의해 도시된 바와 같이 일직선일 수 있다. 다른 예로서, 도 1c에 도시된 바와 같이, 퓨즈 요소(200)는 중앙 요소(200C)에 의해 도시된 바와 같이 s-형상이거나 대각 방위일 수 있다. 퓨즈 요소(200)는 다양한 기하학적 구성, 형상, 및 길이를 가질 수 있다. 일례로서, 퓨즈 요소(200)는 대략 3.5 내지 4 인치(예컨대, 대략 8.9 내지 10.2 cm)의 길이를 가질 수 있다.

일반적으로, 퓨즈 요소(200)는 바람직한 전기적 도전 특성을 갖는 임의의 물질로부터 형성 또는 구성될 수 있다. 특정 실시예에서, 퓨즈 요소(200)는 니켈, 구리, 주석, 또는 니켈, 구리, 은, 금 또는 주석 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 합금 또는 혼합물일 수 있다. 특정 실시예에서, 퓨즈 요소(200)는 대략 5 내지 20 mil(mil은 1/1000 인치)의 대략적인 두께를 가질 수 있다. 펠렛(110)(예를 들면, 주석 펠릿)은 퓨즈 요소(200) 상의 하나 이상의 위치에 납땜될 수 있다.

특정 실시예에서, 퓨즈 바디(150)는 퓨즈 요소(200)의 부분들을(예를 들면, 제1 도전성 단자(200A) 및 제2 도전성 단자(200B)) HEV 시스템과 같은 전기 시스템에 전기적 연결을 위해 노출된 상태로 남겨 두면서 퓨즈 요소(200)의 일부(예를 들면, 중앙 요소(200C))를 절연하기 위한 크기이다(예를 들면, 퓨즈 바디(150)의 길이, 폭, 높이 및 두께 중 하나 이상을 조정함으로써).

도 1b-도 1c에 보다 명확하게 도시된 바와 같이, 엔드벨(250, 252)는 2 부분 엔드벨 조립로서 구성될 수 있다. 즉, 엔드벨(250, 252)은 개별적으로 2 부분이 함께 스냅되는 구성을 포함할 수 있다. 예를 들어, 엔드벨(250)은 제1 엔드벨 섹션(250A) 및 제2 엔드벨 섹션(250B)을 포함할 수 있다. 제1 엔드벨 섹션(250A)은 연결부(112)를 통해 제2 엔드벨 섹션(250B)에 부착될 수 있다. 엔드벨(252)은 또한 제1 엔드벨 섹션(252A) 및 제2 엔드벨 섹션(252B)을 포함할 수 있다. 제1 엔드벨 섹션(252A)은 또한 연결부(112)를 통해 제2 엔드벨 섹션(252B)에 부착될 수 있다. 연결부(112)는 제1 엔드벨 섹션(250A)이 제2 엔드벨 섹션(250B)에 함께 스냅될 수 있게 하고, 제1 엔드벨 섹션(252A)이 제2 엔드벨 섹션(252B)에 함께 스냅될 수 있게 한다.

도 1c에 명확하게 도시된 바와 같이, 연결부(112)는 래치(112A)(또는 핀 유사 디바이스), 및 래치(112A)를 수용하여 고정하도록 구성된, 래치 수용 보어와 같은, 래치 수용부(112B)를 포함할 수 있다. 래치(112A)는 래치(112A)가 래치 수용부(112B)에 고정되는 조립 위치에서 제1 엔드벨 섹션(250A)을 제2 엔드벨 섹션(250B)에 고정할 수 있다. 엔드벨(252)의 래치(112A)는 또한 조립 위치에서 제1 엔드벨 섹션(252A)을 제2 엔드 영역(252B)에 고정시킬 수 있다.

엔드벨(250, 252)의 2 부분 조립은 퓨즈 요소(200)가 아직 점진적 다이 스트립 내에 있는 동안 엔드벨(250, 252)의 설치를 제공할 수 있다. 퓨즈 요소(200)가 점진적 스탬핑 다이를 나갈 때 퓨즈 요소(200)를 캐리어 스트립에 부착된 채로 남겨 둠으로써, 퓨즈 요소(200)는 두 측 상에 지지될 수 있다. 이것은 후속 조립 공정에서 깨지기 쉬운 개별 요소를 다룰 때 손상될 가능성을 줄여준다.

특정 실시예에서, 제1 엔드벨 섹션(250A), 제2 엔드벨 섹션(250B), 제1 엔드벨 섹션(252A) 및 제2 엔드벨 섹션(252B)에 에폭시가 도포될 수 있다. 에폭시는 제1 엔드벨 섹션(250A)을 제2 엔드벨 섹션(250B)에 밀봉하여 고정할 수 있고, 또한 제1 엔드벨 섹션(252A)을 제2 엔드벨 섹션(252B)에 밀봉하여 고정할 수 있다. 따라서, 제1 엔드벨 섹션(250A)과 제2 엔드벨 섹션(250B) 및 제1 엔드벨 섹션(252A)과 제2 엔드벨 섹션(252B)을 포함하는 엔드벨(250, 252)은 함께 에폭시화하여 컵 형상의 엔드벨, 즉 제1 도전성 단자(200A)에 또는 그 근방에 퓨즈 요소(200) 둘레에, 그리고 제2 도전성 단자(200B)에 또는 그 근방에 퓨즈 요소(200) 둘레에, 엔드벨(250, 252)을 형성할 수 있다. 엔드벨(250, 252)은 하나 이상의 엔드벨 홀(130, 132)을 갖게 구성될 수 있으며, 이 홀을 통해 퓨즈 바디(150)는 아크 ??칭 물질로 채워질 수 있다.

엔드벨(250, 252)은 다양한 형상 및 크기를 가질 수 있으며, 다양한 물질을 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 엔드벨(250, 252)은 예를 들어 열경화성 폴리에스테르와 같은 고온 물질을 포함할 수 있다. 퓨즈 요소(200) 상에 설치될 때, 엔드벨(250, 252)은 퓨즈 요소(200)를 지지할 수 있고, 퓨즈 요소(200)가 퓨즈 바디(150)의 중앙에 위치됨을 보장할 수 있다. 엔드벨(250, 252)은 단부 캡(125) 설치를 위해 HEV 퓨즈(100)의 제1 도전성 단자(200A) 및 제2 도전성 단자(200B)와 같은 외측 단부 상에 일관되고 평탄한 표면을 보장할 수 있다.

도 1c에 도시된 바와 같이, 내측 캐비티(152)는 HEV 퓨즈(100) 내에 정의될 수 있다. 내측 캐비티(152)는 퓨즈 요소(200)의 전체 또는 퓨즈 요소(200) 및 엔드벨(250, 252)의 일부를 수용할 수 있다. 대안적 실시예에서, 퓨즈 요소(200)의 제1 도전성 단자 200A) 및 제2 도전성 단자(200B)는 내측 캐비티(152)을 넘어 확장할 수 있다(즉, 퓨즈 바디 밖으로 확장한다).

단부 캡(125A, 125B)은 퓨즈 바디(150)의 대향 단부 상에 위치될 수 있다. 단부 캡(125A, 125B)은 제1 도전성 단자(200A) 및 제2 도전성 단자(200B)가 통과할 수 있게 구성된 애퍼처, 이를테면 단부 캡(125A) 상에 보다 명확하게 도시된 바와 같은 애퍼처(225)를 포함할 수 있다. 제1 도전성 단자(200A) 및 제2 도전성 단자(200B)가 각각 단부 캡(125A, 125B)의 애퍼처를 통과해 확장될 때, 제1 도전성 단자(200A) 및 제2 도전성 단자(200B)는 보호될 회로 및 전원에 결합될 수 있다. 단부 캡(125A, 125B)은 또한 크림핑될 수 있다.

도 1d는 조립된 HEV 퓨즈(100)의 사시도이다. 도 1e는 라벨을 갖는 2 개의 조립된 HEV 퓨즈의 대안적 사시도를 제공한다. 도 1d-도 1e는 완전히 조립된 HEV 퓨즈(100) 및 HEV 퓨즈(101)를 보다 명확하게 도시한다. HEV 퓨즈(101)는 이하 논의되는 단자들은 아니지만 HEV 퓨즈(100)와 동일한 부품을 공유할 수 있다. 구체적으로, 도 1d-도 1e에 도시된 HEV 퓨즈(100) 및 HEV 퓨즈(101)는 요소(200)에 부착된 엔드벨(250, 252)을 가질 수 있다. 엔드벨(250, 252) 및 퓨즈 요소(200)는 모두 퓨즈 바디(150)에 삽입될 수 있다. 과잉의 에폭시 및/또는 실리콘은 엔드벨(250, 252) 내로 액체 접착제를 주입하는 동안 오버플로우로서 축적될 때 HEV 퓨즈(100)의 외부로부터 제거될 수 있다. 이것은 단부 캡(125A) 및 단부 캡(125B)을 크림핑하기 위한 깨끗한 표면을 제공할 수 있다. 제1 및 제2 단부, 즉 도전성 단자(200A) 및 도전성 단자(200B)는 일직선일 수 있고, 퓨즈 바디(150)를 통해 확장할 수 있다.

도 1d에 도시된 바와 같이, HEV 퓨즈(100)에서 제1 도전성 단자(200A) 및 제2 도전성 단자(200B)는 단부 캡(125A, 125B) 밖으로 일직선 위치에 유지될 수 있다. 대안적으로, 도 1e에서 HEV 퓨즈(101)에 의해 도시된 바와 같이, 제1 도전성 단자(200A) 및 제2 도전성 단자(200B)는 퓨즈 바디(150)에서 먼 원단 부분이 퓨즈 바디(150)의 장축에 관하여 일정 각도로 확장되도록 절곡될 수 있다. 도 1e의 다른 실시예에서, 제1 도전성 단자(200A) 및 제2 도전성 단자(200B)는 상이한 방식으로 소비자 단자 또는 정션 박스와 맞물리도록 적응될 수 있다. HEV 퓨즈(100)에 있어서, 제1 도전성 단자(200A) 및 제2 도전성 단자(200B)는 소비자가 HEV 퓨즈(100)를 예를 들어 볼트 및 스크류를 사용하여 소비자 볼트-다운 단자에 부착하도록 한 것인 볼트-다운 단자로서 기능하게 산업 표준 방식으로 배열된다. HEV 퓨즈(101)에 관해서, 제1 도전성 단자(200A) 및 제2 도전성 단자(200B)는 소비자 박스 상의 암 단자와 맞물릴 수 있기 위해 절곡된다. 도 1e에 더 도시된 바와 같이, 식별 및 기술 정보를 가진 라벨(190)은 HEV 퓨즈(100) 또는 HEV 퓨즈(101)에 도포될 수 있다. 라벨(190)은 제조자 식별 및 기술 정보를 갖는 다른 동등한 마킹을 포함할 수 있다.

도 2a는 도 1a에 도시된 HEV 퓨즈(100)의 엔드벨 조립체(275)를 도시한다. 엔드벨 조립체(275)는 도 1a 및 도 1e에 도시된 HEV 퓨즈(100)에 사용될 수 있다. 도 2a에서, 중앙 요소(200C)는 일직선이다.

특정 실시예에서, 엔드벨(252)은 퓨즈 요소(200)의 제1 도전성 단자(200A)와 중앙 요소(200C) 사이에 위치될 수 있다. 엔드벨(250)은 퓨즈 요소(200)의 중앙 요소(200C)와 제2 도전성 단자(200B) 사이에 위치될 수 있다. 중앙 요소(200C)에 조립된 엔드벨(250, 252)은 엔드벨 조립체(275)(예컨대, 엔드벨 요소 조립체)를 형성 할 수 있다.

또한 중앙 요소(200C)는 하나 이상의 전기적 도전성 요소 스트립(280)(개별적인 도전성 요소 스트립(280A-280C)으로서 도시됨)에 의해 상호연결 및/또는 함께 결합될 수 있는 하나 이상의 브리지(개별적인 전기적 도전성 브리지(285A-285D)로서 도시됨)를 갖게 구성될 수 있다. 총괄적으로, 개별적인 전기적 도전성 브리지(285A-285D) 및 개별적인 도전성 전기적 도전성 요소 스트립(280A-280C)은 퓨즈 요소(200)의 중앙 요소(200C)를 형성할 수 있다.

도 2b는 퓨즈 바디(150) 내에 수용된 도 2a에 도시된 엔드벨 조립체(275)의 근접 단면도를 제공한다. 도 2b에 도시된 바와 같은 엔드벨(250)에 관계된 다음의 설명은 엔드벨(252)에 적용할 수 있다. 특정 실시예에서, 도 2b에 도시된 엔드벨(250)의 컵-형상 예는 액체 실리콘 아크 억제제, 또는 고 유전체 강도를 갖는 유사한 물질을 보유할 수 있다.

예를 들어, 엔드벨(250)은 퓨즈 요소(200)의 측 상에 실리콘으로 충진될 수 있고, 이어 경화될 수 있다. 결과적으로, 아크 배리어는 퓨즈 요소(200)의 형상 및 HEV 퓨즈(100)의 내부 조립에 따라 형성될 수 있고, 그럼으로써 미리 형성된 실리콘 아크 배리어에 비해 효과를 향상시킨다. 또한, 도 2b에 도시된 바와 같이, 챔퍼(220)는 HEV 퓨즈(100)의 제1 측 및/또는 제2 측을 밀봉하도록 설계된 에폭시로 충진될 수 있다. 압력이 퓨즈 바디(150) 내부에 쌓일 때, 챔퍼(220)에 생성된 밀봉은 압력을 견딜 수 있는 적절한 강도일 수 있다. 챔퍼(220) 내의 에폭시는 퓨즈 요소(200)를 완전히 둘러쌀 수 있다.

HEV 퓨즈(100)는 3 구역 퓨즈를 생성하도록 형성될 수 있다: 퓨즈 요소(200)의 대향 단부 상에 실리콘으로 형성된 2개의 구역(예를 들면, 엔드벨(250, 252) 내부에 실리콘을 배치함으로써 형성된 2개의 구역) 및 아크 ??칭 물질(예를 들면, 샌드)에 의해 둘러싸인 퓨즈 요소(200)의 중앙에 제3 구역.

도 3은 본 개시물에 따른 퓨즈 요소(200)의 대향 단부 상에 도전성 단자(200A) 및 도전성 단자(200B)에 관하여 s-형상 또는 대각 방위를 갖는 퓨즈 요소(200)를 도시한다. 퓨즈 요소(200)는 하나로 된 구리 요소일 수 있다. 퓨즈 요소(200)는 도전성 단자(200A) 및 도전성 단자(200B)에 관하여 대각 방위로 놓인 중앙 요소(200C)를 가져 대각선 형상 및/또는 만곡된 "S" 형상과 같은 다양한 기하학적 구성 중 하나가 된다. 퓨즈 요소(200)의 대각 방위는 형성된 아크가 단자(200A)로부터 멀어지는 각도를 이룰 수 있게 한다.

HEV 퓨즈(100)의 퓨즈 요소(200)는 중앙 요소(200C)에서 용융하도록 구성 및 설계될 수 있다. 예로서, 퓨즈 요소(200)는 도 3에 도시된 바와 같이 중앙 요소(200C)의 대각 방위의 변형예 내에서 용융될 수 있다. 중앙 요소(200C)에서 용융이 발생한 후에, 고전압 아크가 형성될 수 있다. 퓨즈 요소(200)의 중앙 요소(200C)는 아크를 특정 방향의 방위로 놓이게 한다(도 3에서 방향 화살표로 도시된 바와 같은). 중앙 요소(200C)는 또한 퓨즈 요소(200)의 기계적 또는 열 충격 동안 스트레인 릴리프를 제공할 수 있다. 중앙 요소(200C)의 만곡된 및/또는 각진 형상은 퓨즈 요소(200)와 비교하여 퓨즈 요소(200)의 보다 높은 차당용량을 제공할 수 있는데, 퓨즈 요소(200)는 도전성 단자(200A) 및 도전성 단자(200B)에 관하여 부분적으로 만곡되거나 및/또는 대각 방위로 놓이지 않는다.

도 4는 본 개시물에 따른 3 구역 도핑된 HEV 퓨즈(400)의 단면도이다. 3 구역 도핑된 HEV 퓨즈(400)와 관련된 다음의 설명은 또한 HEV 퓨즈(100)에 적용될 수 있다.

3 구역 도핑된 HEV 퓨즈(400)는 퓨즈 요소(200), 퓨즈 바디(150), 단부 캡(125A, 125B), 및 제1 외측 영역(402), 중앙 영역(404) 및 제2 외측 영역 외측 영역(406)과 같은 3개의 구별되는 영역, 및 배리어(410, 412)를 포함한다. 선택적으로, 배리어(410, 412)를 포함하는 3 구역 도핑된 HEV 퓨즈가 구성될 수도 있다.

퓨즈 요소(200)는 3 구역 도핑된 HEV 퓨즈(400)를 보호될 회로 및 전원에 전기적으로 연결할 수 있다. 퓨즈 요소(200)는 퓨즈 바디(150) 내에 수용되며 제1 외측 영역(402), 중앙 영역(404) 및 제2 외측 영역(406)으로 분할될 수 있다. 제1 외측 영역(402) 및 제2 외측 영역(406)은 중앙 영역의 두 대향 측 상에서 중앙 영역(404)을 둘러쌀 수 있다. 즉, 중앙 영역(404)은 제1 외측 영역(402)과 제2 외측 영역(406) 사이에 정의될 수 있다. 배리어(410)는 중앙 영역(404)을 제1 외측 영역(402)으로부터 분리 및/또는 분할할 수 있다. 배리어(412)는 중앙 영역(404)을 제2 외측 영역(406)으로부터 분리 및/또는 분할할 수 있다. 단부 캡(125A, 125B)은 퓨즈 바디(150)에 결합될 수 있다. 즉, 단부 캡(125A, 125B)은 제1 외측 영역(402)및 제2 외측 영역(406)을 봉쇄 또는 커버하기 위해 위치될 수 있다.

중앙 영역(404)은 아크 ??칭 물질로 채워질 수 있다. 또한, 제1 외측 영역(402) 및 제2 외측 영역(406)은 아크 ??칭 물질로 채워질 수 있는 반면, 제1 외측 영역(402) 및 제2 외측 영역(406)은 샌드 그레인들 사이의 간극와 같은 아크 ??칭 사이의 임의의 간극을 채우는 유전체 겔로 추가로 "도핑"될 수 있다. 즉, 제1 외측 영역(402) 및 제2 외측 영역(406)에 아크 물질에 "도핑된" 유전체 겔은 공기가 내포되었을 공간을 점유할 수 있어, 3 구역 도핑된 HEV 퓨즈(400)의 단부 캡(125A, 125B) 근방의 아크 버닝과 같은 전기 아크를 소멸하는 것을 돕는다. 일 실시예에서, 2 개의 외측 영역(외측 영역(402) 및 외측 영역(406))은 또한 도 1a에서 전술한 바와 같이 엔드벨(250, 252)을 포함할 수 있다.

중앙 영역(404)은 아크 ??칭 물질을 포함하도록 제한될 수 있다. 즉, 간극을 채우기 위해 중앙 영역(404)에 삽입된 유전체 겔이 없다. 이것은 3 구역 도핑된 HEV 퓨즈(400)의 중앙 부분 근방에서 퓨즈 요소(200)이 개방되는 것에 응하여, 증발된 요소 물질이 중앙 영역(404)을 전체를 통해 분산되게 한다.

배리어(410, 412)는 중앙 영역(404)을 2개의 외측 영역(외측 영역(402) 및 외측 영역(406))으로부터 분리할 수 있다. 배리어(410, 412)는 유전체 겔을 제1 외측 영역(402) 및 제2 외측 영역(406)과 같은 원하는 영역에 내포시키는 것을 돕기 위해 설치될 수 있다. 배리어(410, 412)는 나중에 고체 상태로 경화될 액체 실리콘과 같은 액체 접착제로부터 생성될 수 있다.

3 구역 도핑된 HEV 퓨즈(400)를 생성하기 위한 제조 공정의 일부로서, 다음의 예는 설명의 목적으로만 제공된다. 예는 제한되지 않으며 다른 공정이 정의될 수 있다. 퓨즈 요소(200)는 퓨즈 바디(150) 내에 수용될 수 있다. 단부 캡(125A)과 같은 단부 캡 중 하나는 퓨즈 바디(150) 상에 결합 및/또는 조립될 수 있다. 제2 외측 영역(406)은 아크 ??칭 물질로 채워지며 또한 유전체 겔로 도핑된다. 배리어(412)(예를 들면, 액체 접착제)는 제2 외측 영역(406)에 아크 ??칭 물질 및 유전체 겔 위에 배치될 수 있고 고체 상태로 경화될 수 있다. 이어 중앙 영역(404)은 소정량의 아크 ??칭 물질로 채워질 수 있다. 퓨즈 바디(150)는 소정량의 아크 ??칭 물질을 압축하기 위해 진동되거나, 흔들거나 및/또는 교반될 수 있다. 배리어(410)(예를 들면, 액체 접착제)는 중앙 영역(404)에 아크 ??칭 물질 위에 배치되어 고체 상태로 경화될 수 있다. 이어, 제1 외측 영역(402)은 유전체 겔 및/또는 액체 실리콘으로 도핑된 아크 ??칭 물질로 채워질 수 있다. 단부 캡(125B)은 퓨즈 바디(150) 상에 결합 및/또는 조립될 수 있다.

도 5는 본 개시물에 따른 아크 ??칭 물질 충진 및 토핑 공정을 위한 3 구역 도핑 HEV 퓨즈(500)의 단면도이다. 3 구역 도핑된 HEV 퓨즈(500)에 관계된 다음의 설명은 3 구역 도핑된 HEV 퓨즈(400) 및 HEV 퓨즈(100)에도 적용될 수 있다.

3 구역 도핑된 HEV 퓨즈(500)는 퓨즈 요소(200), 퓨즈 바디(150), 단부 캡(125A, 125B), 및 제1 외측 영역(502), 중앙 영역(504) 및 제2 외측 영역(506)과 같은 3개의 구별되는 영역, 배리어(510, 512), 엔드벨(250, 252), 엔드벨 홀(130, 132, 134, 136), 외측 홈(120, 122), 및 충진 애퍼처(155A-155B, 157A-157B)을 포함한다.

퓨즈 요소(200)는 3 구역 도핑된 HEV 퓨즈(500)를 보호될 회로 및 전원에 전기적으로 연결할 수 있다. 퓨즈 요소(200)는 퓨즈 바디(150) 내에 수용되어 제1 외측 영역(502), 중앙 영역(504) 및 제 2 외측 영역(506)으로 분할 될 수 있다. 보다 상세하게는, 제1 외측 영역(502) 및 제2 외측 영역(506)은 두 개의 대향 측 상에서 중앙 영역(504)을 둘러쌀 수 있다. 즉, 중앙 영역(504)은 제1 외측 영역(502)과 제2 외측 영역(506) 사이에 정의될 수 있다.

엔드벨(250, 252)은 퓨즈 요소(200)에 결합될 수 있다. 구체적으로, 제1 외측 영역(502) 및 제2 외측 영역(506)은 엔드벨(250, 252)에 의해 생성될 수 있다. 엔드벨(250, 252)은 퓨즈 요소(200)가 퓨즈 바디(150) 내에 조립될 때 제1 외측 영역 (502) 및 제2 외측 영역 (506)의 영역을 정의할 수 있다. 배리어(510)는 중앙 영역(504)을 제1 외측 영역(502)으로부터 분리 및/또는 분할할 수 있다. 배리어 (512)는 중앙 영역(504)을 제2 외측 영역(506)으로부터 분리 및/또는 분할할 수 있다. 엔드벨(252)은 엔드벨 홀(130, 132) 및 외측 홈(120)을 포함할 수 있다. 엔드벨(250)은 엔드벨 홀(134, 136) 및 외측 홈(122)을 포함할 수 있다.

엔드벨 홀(130, 132, 134, 136)은 액체 실리콘, 아크 ??칭 물질 및/또는 접착 재료를 제1 외측 영역(502), 중앙 영역(504) 및 제2 외측 영역(506)으로 주입되게 하고 및/또는 보조하도록 구성될 수 있다. 즉, 엔드벨 홀(130, 132, 134, 136)은 액체 실리콘, 아크 ??칭 물질 및/또는 접착 재료가 퓨즈 바디(150)에 퓨즈 요소(200)의 조립 전 및/또는 동안에 주입되게 하며 및/또는 보조하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 엔드벨 홀(130, 132, 134, 136)은 퓨즈 바디(150)를 아크 ??칭 물질로 채우게 구성될 수 있다.

엔드벨(250, 252) 상에 각각 위치된 외측 홈(120, 122)은 퓨즈 바디(150) 상의 다양한 위치 중 하나에 위치된 충진 애퍼처(155A-155B, 157A-157B)와 정렬될 수 있다. 충진 애퍼처(155A-155B, 157A-157B)는 퓨즈 바디(150)에 퓨즈 요소(200)의 조립 전 및/또는 동안 액체 실리콘, 아크 ??칭 물질 및/또는 접착 재료를 주입 및/또는 보조하게 하며 및/또는 보조하도록 구성될 수 있다. 즉, 충진 애퍼처(155A-155B, 157A-157B)는 퓨즈 바디(150)를 아크 ??칭 물질로 채우거나 또는 외측 홈(120, 122)을 액체 접착제로 충진하여 엔드벨(250, 252)을 퓨즈 바디(150)에 고정하게 구성될 수 있다.

단부 캡(125A, 125B)은 퓨즈 바디(150)에 결합될 수 있다. 즉, 단부 캡(125A, 125B)은 엔드벨(250, 252)을 봉쇄 및/또는 커버하도록 위치될 수 있다(예를 들어, 제1 외측 영역(502) 및 제2 외측 영역(506)을 봉쇄 및/또는 커버한다).

3 구역 도핑된 HEV 퓨즈(500)를 제조하는 제조 공정의 일부로서, 다음의 예는 설명의 목적으로만 제공된다. 예는 제한되지 않으며 다른 공정이 정의될 수 있다.

먼저, 엔드벨(250)은 하부 측 근처와 같은 다양한 위치 중 하나에서 퓨즈 요소(200) 상에 결합될 수 있다. 즉, 엔드벨(250)은 래칭 시스템(래칭 핀 및 수용 보어)에 의해 퓨즈 요소(200)에 결합될 수 있다. 엔드벨(250)은 아크 ??칭 물질로 채워질 수 있고 퓨즈 요소(200) 및 엔드벨(250)이 퓨즈 바디(150)에 조립되기 전에 유전체 겔로 도핑되거나 및/또는 액체 실리콘으로 채워질 수 있다. 액체 실리콘은 배리어(510)를 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 실리콘이 엔드벨(250) 내로 먼저 주입될 때, 실리콘은 엔드벨 홀(134) 내로 주입되고 엔드벨 홀(136)로부터 흘러나와 엔드벨(250)의 임의의 개방 공간이 액체 실리콘으로 채워 졌음을 나타낸다.

엔드벨(252)은 상부 측 근처와 같은 다양한 위치 중 하나에서 퓨즈 요소(200) 상에 결합될 수 있다. 즉, 엔드벨(252)은 래칭 시스템(예컨대, 래칭 핀 및 수용 보어)에 의해 퓨즈 요소(200)에 결합될 수 있다. 일단 엔드벨(250, 252)이 퓨즈 요소(200)에 결합되면, 퓨즈 요소(200)는 퓨즈 바디(150) 내에 수용될 수 있다.

일부 실시예에서, 엔드벨(250, 252)은 퓨즈 요소(200)에 연결될 수 있고, 퓨즈 요소(200)의 퓨즈 바디(150)에 조립되기 전에 아크 ??칭 물질로 채워질 수 있고 유전체 겔로 도핑되거나 및/또는 액체 실리콘으로 채워질 수 있다. 대안적으로, 엔드벨(250) 혹은 엔드벨(252)은 이들 둘 다가 퓨즈 요소(200)에 결합된 후에, 퓨즈 요소(200)의 퓨즈 바디(150)에 조립되기 전에 아크 ??칭 물질로 채워질 수 있고 유전체 겔로 도핑되거나 및/또는 액체 실리콘으로 채워질 수 있다. 따라서, 배리어(510, 512)는 3 구역 도핑된 HEV 퓨즈(500)의 조립에서 나중에 생성될 수 있다. 예를 들어, 아크 유전체 겔 및/또는 액체 실리콘으로 도핑된 아크 ??칭 물질은, 후술하는 바와 같이, 아크 ??칭 물질이 주입되고 중앙 영역(504)을 채운 후에 엔드벨(252)에 주입될 수 있다.

퓨즈 요소(200) 및 엔드벨(250, 250)은 퓨즈 바디(150) 내에 수용될 수 있다. 퓨즈 바디(150)에 수용된 퓨즈 요소 및 엔드 벨 (250, 252)은 제1 외측 영역(502), 중앙 영역(504) 및 제2 외측 영역(506)을 정의한다. 즉, 엔드벨(250)은 제2 외측 영역(506)으로서 정의될 수 있고, 엔드벨(252)은 제1 외측 영역(502)으로서 정의될 수 있다. 중앙 영역(504)은 제1 외측 영역 502) 및 제2 외측 영역(506) 사이의 영역으로서 정의될 수 있다.

이 지점에서, 엔드벨(250, 252) 상에 각각 위치된 외측 홈(120, 122)은 액체 접착제로 채워질 수 있다. 액체 접착제는 충진 애퍼처(155A-155B, 157A-157B) 내로 주입될 수 있다. 액체 접착제는 외측 홈(120, 122)의 전체 주위를 흘러 고체 상태로 경화될 수 있다. 엔드벨(250, 252)은 경화된 액체 접착제에 의해 고정된 위치에서 퓨즈 바디에 밀봉될 수 있다. 단부 캡(125A) 및/또는 단부 캡(125B)은 퓨즈 바디의 대향 단부에 결합되어 제1 외측 영역(502) 및 제2 외측 영역(506)을 봉쇄할 수 있다.

다음에, 측정된 양의 아크 ??칭 물질이 하나 이상의 엔드벨 홀(130, 132, 134 및/또는 136)의 개방 단부를 통해 퓨즈 바디(150) 내로 부어넣을 수 있다. 측정된 양의 아크 ??칭 물질은 중앙 영역(504) 전체 혹은 중앙 영역(504)의 일부를 채울 수 있다. 예를 들어, 측정된 양의 아크 ??칭 물질은 중앙 영역(504)을 채우기 위해 엔드벨 홀(130) 뿐만 아니라 엔드벨 홀(134)을 통해 부어넣을 수 있다. 대안적으로, 배리어(510)가 미리 생성되어 엔드벨 홀(134, 및/또는 136)을 봉쇄하면, 측정된 양의 아크 ??칭 물질이 엔드벨 홀(130, 132)을 통해 주입되어 중앙 영역(504)을 채울 수 있다.

퓨즈 바디(150)는 퓨즈 바디(150) 내부의 아크 ??칭 물질의 압축을 증가시키기 위해 진동, 탭핑 및/또는 교반될 수 있다. 측정된 양의 ??칭 물질은 배리어(510)에서 시작하여 엔드벨(252)(예를 들어, 제2 외측 영역(506))까지 중앙 영역을 채운다. 즉, 측정된 양의 아크 ??칭 물질은 퓨즈 바디(150)의 총 볼륨보다 작을 수 있다. 측정된 양의 아크 ??칭 물질은 제2 외측 영역(506)에서 특정 양의 개방 공간을 허용할 수 있다.

일단 측정된 양의 아크 ??칭 물질이 중앙 영역(504) 내에서 압축되면, 배리어(512)가 생성될 수 있다. 배리어(512)는 하나 이상의 엔드벨 홀(130, 132)에 액체 실리콘을 주입하고 이어서 액체 실리콘을 고체 상태로 경화시킴으로써 생성될 수 있다. 즉, 액체 실리콘은 중앙 영역(504) 내 아크 ??칭 물질 위에 엔드벨(252) 내에 공기 및/또는 공간의 남아있는 개방된 볼륨을 채우기 위해서 엔드벨(252)의 상부 섹션에 하나 이상의 엔드벨 홀(130, 132)을 통해 주입된다. 일 실시예에서, 액체 실리콘이 엔드벨(252) 내로 주입될 때, 액체 실리콘이 엔드벨 홀(130) 내로 주입되어 엔드벨 홀(132)에서 흘러나와 엔드벨(252)의 임의의 개방 공간이 액체 실리콘으로 채워지는 것을 나타낼 수 있다. 액체 실리콘은 경화 중에 중앙 영역(504)에서 아크 ??칭 물질의 일부로 "블리딩(bleed)"할 수 있고, 배리어(512)를 더 정밀하게 정의하는 실리콘-샌드 계면을 생성한다. 블리딩은 실리콘 경화를 일관되게 돕고, 제2 외측 영역(506)과 중앙 영역(504) 사이에 생성된 실리콘-샌드 계면에서 기포의 형성을 방지한다.

액체 실리콘의 블리딩은 배리어(510)의 생성에도 적용될 수 있다. 즉, 액체 실리콘은 경화 중에 중심 영역(504)에 아크 ??칭 물질의 일부로 흘러 배리어(510)를 더 정밀하게 정의하는 실리콘-샌드 계면을 생성할 수 있다. 중심 영역에서 아크 ??칭 물질의 일부에 액체 실리콘의 블리딩은 실리콘 경화를 일관되게 돕고 제1 외측 영역(502)과 중앙 영역(504) 및/또는 제2 외측 영역(506)과 중앙 영역(504) 사이에 형성된 실리콘-샌드 계면에서 기포의 형성을 방지한다. 요약하여, 배리어(510, 512)의 적어도 일부는 중앙 영역(504)에 아크 ??칭 물질을 제1 외측 영역(502) 및 제 2 외측 영역(506)으로부터 차폐한다. 유전체 겔로 도핑된 아크 ??칭 물질은 엔드벨(250, 252) 내로 주입될 수 있다. 즉, 유전체 겔로 도핑된 아크 ??칭 물질은 배리어(510, 512)의 적어도 일부를 형성할 수 있다.

제2 외측 영역(506) 뿐만 아니라 제1 외측 영역(502)에서의 실리콘 점도의 양은 배리어(510, 512)의 깊이를 제어하기 위해 미리 결정되고, 테스트되고 및/또는 선택될 수 있다. 따라서, 미리 결정된, 테스트된 및/또는 선택된 양의 액체 실리콘에 의해 배리어(510, 512)의 깊이를 제어하는 것은 너무 빨리 중앙 영역(504)에 아크 ??칭 물질로가 아니라 액체 실리콘이 경화되어 응고될 수 있게 하여, 이에 따라 제1 외측 영역(502) 및/또는 제2 외측 영역(506) 중 어느 하나에서 공기 포켓을 형성하는 것을 방지한다.

이러한 방식으로, 다양한 실시예들은 밀폐된 공간에 아크 ??칭 물질을 단단히 패킹된 샌드로 채우는 공정을 제거한다. 다양한 실시예들은 퓨즈 바디의 내측 캐비티를(예를 들어, 중앙 영역(504)) 채우기 위해 측정된 양의 아크 ??칭 물질이 사용될 수 있게 하고 제1 외측 영역(502) 및 제2 외측 영역(506) 내 액체 실리콘이 샌드 양 또는 압축에 임의의 변동을 흡수할 수 있게 한다.

도 6은 본 개시물에 따라 HEV 퓨즈를 제조하기 위한 방법(600)의 흐름도이다. 방법(600)은 HEV 퓨즈(100), 3 구역 도핑된 HEV 퓨즈(400) 및/또는 3 구역 도핑된 HEV 퓨즈(500)를 제조하기 위해 사용될 수 있다. 블록(602)에서, 단자를 갖는 스탬핑된 하나로 된 퓨즈 요소가 구리 합금(또는 유사한 물질)로부터 제공된다. 블록(604)에서, 2개의 매칭되는 컵-형상 엔드벨 절반들이 제공되어 퓨즈 요소의 제1 측에 고정된다. 제1 측 상에 엔드벨 절반은 엔드벨 홀이 없는 고형일 수 있거나, 하나 이상의 엔드벨 홀을 포함할 수 있다. 블록(606)에서, 2개의 매칭되는 컵-형상의 엔드벨 절반이 제공되어 퓨즈 요소의 제2 측에 고정된다. 퓨즈 요소의 제2 측 상에 엔드벨 절반은 그 안에 정의된 하나 이상의 홀을 가질 수 있다. 블록(608)에서, 액체 접착제(예를 들면, 에폭시)가 퓨즈 요소의 제1 측 상의 엔드벨의 내측 홈 및/또는 챔퍼에 도포될 수 있고, 에폭시는 엔드벨 절반들을 함께 고정하기 위해 경화될 수 있다. 액체 실리콘과 함께 유전체 겔로 도핑된 아크 ??칭 물질은 함께 결합될 때 엔드벨 절반들에 주입될 수 있다. 블록(610)에서, 액체 접착제(예를 들면, 에폭시)가 제2 측 상에 엔드벨의 내측 홈/챔퍼에 도포되어 퓨즈 요소의 제2 배리어를 형성하며, 액체 접착제가 경화되어 2개의 매칭되는 엔드벨 절반들을 함께 고정시킨다. 블록(612)에서, 제1 측 상의 엔드벨 절반들에 의해 형성된 컵은 액체 실리콘으로 채워지고 고체 상태로 경화된다.

블록(613)에서, 퓨즈 요소는 퓨즈 바디(예를 들어, 멜라민 바디) 내로 삽입될 수 있고, 2개의 엔드벨의 외측 엔드벨 홈은 퓨즈 바디의 충진 애퍼처와 정렬될 수 있다. 퓨즈 바디에 삽입된 퓨즈 요소는 엔드벨이 퓨즈 요소의 제1 측에 고정되는 영역으로서 정의되는 제1 외측 영역, 비어 있거나 중공일 수 있는 중앙 영역, 및 엔드벨이 퓨즈 요소의 제2 측에 고정되는 영역으로서 정의되는 제2 외측 영역과 같은 3개의 구별되는 영역을 형성할 수 있다. 블록(614)에서, 에폭시와 같은 액체 접착제가 퓨즈 바디의 홀 내로 주입되어 엔드벨의 외측 홈을 채운다.

블록(616)에서, 퓨즈 바디의 내측 부분은 퓨즈 요소의 제2 측에 고정된 엔드벨 내 홀을 통해 측정된 양의 아크 ??칭 물질(예를 들면, 샌드)로 채워질 수 있다(예를 들면, 부분적으로 채워질 수 있다). 측정된 양의 아크 ??칭 물질(예를 들면, 샌드)은 퓨즈 요소의 제1 측(예를 들면, 제1 외측 영역)에 고정된 엔드벨부터 시작하여 퓨즈 요소의 제2 측(예를 들면, 제2 외측 영역) 상에 엔드벨의 바닥과 거의 같은 높이의 레벨까지 채워 HEV 퓨즈의 상부(예를 들어, 아직 채워지지 않은 제2 외측 영역)의 내측에 공기 갭을 남긴다. 즉, 아크 ??칭 물질(예를 들면, 샌드)의 량은 퓨즈 요소에 고정된 2개의 엔드벨 사이의 중앙 영역 내에 피착될 수 있다.

블록(617)에서, 퓨즈 바디는 퓨즈 바디 내부에 아크 ??칭 물질(예를 들면, 샌드)를 압축하기 위해서 기계적으로 진동 및/또는 탭핑될 수 있다. 블록(618)에서, 액체 실리콘은 퓨즈 요소의 제2 측 상에 엔드벨의 제1 홀 내로 주입되어 퓨즈 바디의 내부의 남은 공기 갭(샌드 위)을 채울 수 있다. 일 실시예에서, 액체 실리콘과 함께 유전체 겔로 도핑된 아크 ??칭 물질이 퓨즈 요소의 제2 측 상에 엔드벨에 주입될 수 있다. 액체 실리콘(및/또는 유전체 겔 및/또는 액체 실리콘으로 도핑된 아크 ??칭 물질)은 제1 홀로부터 퓨즈 요소의 제2 측 상에 엔드벨 내 제2 홀에서 흘러나와 제2 측 상에 엔드벨 내에 임의의 남아있는 공기 갭이 이제 채워짐을 나타낼 수 있다. 즉, 액체 실리콘 및 퓨즈 요소의 제2 측 상에 엔드벨은 제2 외측 영역으로부터 아크 ??칭 물질을 갖는 중앙 영역을 보호하고 봉쇄하기 위해 제2 배리어(예를 들면, 실리콘-샌드 계면)를 형성한다. 또한, 제1 측의 엔드벨에 주입된 액체 실리콘(단계(610)에서와 같이)은 제1 외측 영역으로부터 아크 ??칭 물질을 갖는 중앙 영역을 보호하고 봉쇄하기 위해 제1 배리어(예를 들면 실리콘-샌드 계면)을 또한 형성한다. 실리콘은 고체 상태로 경화되어 퓨즈 바디의 내용물을 제위치에 단단히 록한다.

블록(620)에서, 임의의 과잉의 실리콘(예를 들어, 에폭시)은 충진 공정 중에 축적될 때 퓨즈 바디의 외부로부터 제거될 수 있다. 이것은 크림핑을 위한 깨끗한 표면을 제공한다. 블록(622)에서, 추가의 기계적 강도를 위해서 그리고 퓨즈 요소의 대향 측 상의 임의의 홀이 완전히 밀봉됨을 보장하기 위해서 단부 캡(예를 들어, 스테인리스 스틸 단부 캡)이 퓨즈의 대향 측 상에 크림핑될 수 있다. 블록(624)에서, 퓨즈 요소의 단자는 최종 방위로 구성 및/또는 절곡될 수 있다. 단부 캡은 퓨즈 요소 상의 단자가 주어진 단자의 애퍼처를 통해 확장되도록 구성된 애퍼처를 포함할 수 있다. 블록(626)에서, 식별 및 기술 정보를 갖는 라벨이 퓨즈 바디에 도포될 수 있다. 라벨은 제조업체 식별 및 기술 정보가 있는 다른 동등한 마킹을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 라벨은 실제 인쇄된 종이형 라벨 대신 레이저 마킹, 패드 인쇄 또는 핫 스탬핑에 의해 생성될 수 있다. 실시예들은 이 맥락으로 제한되지 않는다.

이에 따라, 제조 방법은 HEV 퓨즈(100), 3 구역 도핑된 HEV 퓨즈(400) 및/또는 3 구역 도핑된 HEV 퓨즈(500)를 제공한다. HEV 퓨즈(100), HEV 퓨즈(101), 및 3 구역 도핑된 HEV 퓨즈(400) 및/또는 3 구역 도핑된 HEV 퓨즈(500) 중 하나 이상은 내측 캐비티(또는 중앙 영역(504)) 및 적어도 하나의 퓨즈 바디 애퍼처(예를 들어, 충진 애퍼처(155A-155B, 157A-157B)를 갖춘 퓨즈 바디(150)를 포함할 수 있다. 퓨즈 요소(200)는 퓨즈 요소(200)의 반대편 단부에 있는 단자(예를 들면, 제1 단자 및 제2 단자)를 포함할 수 있다. 퓨즈 요소(200)는 퓨즈 바디 내에 배치될 수 있다. 단자들(예를 들어, 제1 단자 및 제2 단자)로서 정의된 퓨즈 요소의 2개의 단부들은 HEV 퓨즈(100), 3 구역 도핑된 HEV 퓨즈(400) 및/또는 3 구역 도핑된 HEV 퓨즈(500)를 보호할 회로 및 전원에 전기적으로 연결할 수 있다. 제1 엔드벨 및 제2 엔드벨이 퓨즈 요소에 결합될 수 있다. 아크 ??칭 물질은 내측 캐비티 내에 배치될 수 있다. 아크 ??칭 물질은 퓨즈 요소(200)의 적어도 일부와 접촉할 수 있다. 액체 접착제는 퓨즈 바디 내측에 제1 엔드벨과 제2 엔드벨 사이의 아크 ??칭 물질을 밀봉하기 위해 제1 엔드벨 및 제2 엔드벨을 채울 수 있다.

본 개시물은 본원에 기술된 특정 실시예에 의해 범위가 제한되지 않는다. 실제로, 본 개시물에 기술된 것 이외에, 본 개시물의 다른 다양한 실시예 및 변형예는 전술한 설명 및 첨부 도면으로부터 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 이러한 다른 실시예 및 수정예는 본 개시물의 범위 내에 속하게 의도된다. 또한, 본 개시물이 특정 목적을 위한 특정 환경에서의 특정 구현의 맥락에서 설명되었지만, 당업자는 이의 유용성이 그에 한정되지 않으며, 본 개시물은 임의의 다수의 목적을 위해 임의의 다수의 환경에서 이익되게 구현될 수 있음을 알 것이다. 따라서, 이하에 기술된 청구 범위는 본원에 기재된 본 개시물의 전체 넓이 및 사상을 고려하여 해석되어야 한다.

Claims

퓨즈로서,
내측 캐비티 및 적어도 하나의 퓨즈 바디 애퍼처를 갖는 퓨즈 바디;
제1 단자 및 제2 단자를 포함하는 퓨즈 요소로서, 상기 퓨즈 요소의 일부는 상기 내측 캐비티 내에 배치되고, 상기 제1 단자 및 상기 제2 단자는 상기 퓨즈를 보호될 회로 및 전원에 전기적으로 연결하기 위해 상기 퓨즈 바디 외측에 배치되는, 상기 퓨즈 요소;
상기 퓨즈 요소에 결합된 제1 엔드벨 및 제2 엔드벨로서, 상기 제1 엔드벨은 제1 배리어를 포함하고 제2 엔드벨은 제2 배리어를 포함하며, 상기 제1 엔드벨 및 상기 제2 엔드벨은 상기 제1 엔드벨 및 상기 제2 엔드벨을 상기 퓨즈 바디에 고정하기 위한 접착제를 갖는 외측 홈을 갖는 것인, 상기 제1 엔드벨 및 제2 엔드벨; 및
상기 내측 캐비티 내에 배치되고, 상기 퓨즈 요소의 적어도 일부분과 접촉하는, 아크 ??칭 물질; 및
상기 퓨즈 바디에 결합되고, 상기 퓨즈 바디 내의 상기 퓨즈 요소의 일부분을 밀봉하는, 단부 캡들을 포함하고;
상기 제1 배리어 및 상기 제2 배리어는 상기 퓨즈 바디의 내측 캐비티 내부에 상기 아크 ??칭 물질을 밀봉하는, 퓨즈.
청구항 1에 있어서, 상기 퓨즈 바디는 중공 절연 튜브인, 퓨즈.
청구항 1에 있어서, 소정량의 아크 ??칭 물질이 내측 캐비티 내에 압축되는, 퓨즈.
청구항 1에 있어서, 상기 아크 ??칭 물질은 상기 제1 엔드벨과 상기 제2 엔드벨 사이에서 상기 퓨즈 요소를 둘러싸는, 퓨즈.
청구항 1에 있어서, 상기 제1 배리어 및 상기 제2 배리어는 상기 아크 ??칭 물질의 제1 단부 및 제2 단부 상에 각각 배치되고, 상기 제1 엔드벨 및 상기 제2 엔드벨로부터 상기 아크 ??칭 물질을 밀봉하는, 퓨즈.
청구항 1에 있어서, 상기 제1 엔드벨은 상기 제1 단자에 결합되고, 상기 제2 엔드벨은 상기 제2 단자에 결합되는, 퓨즈.
청구항 1에 있어서, 상기 제1 엔드벨 및 상기 제2 엔드벨은 제1 엔드벨 섹션 및 제2 엔드벨 섹션을 각각 포함하고, 상기 제1 엔드벨 섹션 및 상기 제2 엔드벨 섹션은 챔퍼된 조인트를 형성하기 위해 함께 결합되는, 퓨즈.
청구항 1에 있어서, 상기 제1 엔드벨 및 상기 제2 엔드벨은 컵 형상인, 퓨즈.
청구항 1에 있어서, 상기 퓨즈 바디 내에 상기 퓨즈 요소와 상기 제1 엔드벨 및 상기 제2 엔드벨은 적어도 액체 접착제를 포함하는 제1 구역, 적어도 상기 아크 ??칭 물질을 포함하는 제2 구역, 및 적어도 상기 액체 접착제를 포함하는 제3 구역인, 3 구역 퓨즈를 형성하고, 상기 제2 구역은 상기 제1 구역과 상기 제3 구역 사이에 있는 것인, 퓨즈.
청구항 9에 있어서, 상기 제1 엔드벨은 상기 제1 구역 내에 위치되고, 상기 제2 엔드벨은 상기 제3 구역 내에 위치되며, 상기 퓨즈 요소의 중앙 요소는 상기 제2 구역 내에 위치되며, 상기 퓨즈 요소는 상기 제1 구역, 상기 제2 구역 및 상기 제3 구역을 가로지르는, 퓨즈.
청구항 1에 있어서, 상기 퓨즈 요소는 대각 형상인, 퓨즈.
퓨즈로서,
복수의 기하학적 구성들 중 하나로 배열된 제1 스트립 및 제2 스트립을 포함하는 금속 물질의 퓨즈 바디를 포함하는 퓨즈 요소로서, 상기 퓨즈 바디는 상기 제1 스트립 및 상기 제2 스트립의 인접한 부분들을 상호연결하는 한 세트의 전기적 도전성 브리지들을 더 포함하며, 상기 한 세트의 전기적 도전성 브리지들은 상기 제1 스트립 및 상기 제2 스트립을 전기적으로 연결하는, 상기 퓨즈 요소;
상기 퓨즈 요소에 결합되고, 상기 퓨즈를 보호될 회로 및 전원에 전기적으로 연결하는, 제1 단자 및 제2 단자;
상기 퓨즈 요소에 결합된 제1 엔드벨 및 제2 엔드벨;
제1 및 제2 퓨즈 바디 애퍼처를 가지며 상기 퓨즈 요소의 일부 및 상기 제1 엔드벨 및 상기 제2 엔드벨을 수용하도록 구성된 중공 퓨즈 튜브로서, 상기 제1 엔드벨 및 상기 제2 엔드벨은 상기 제1 및 제2 퓨즈 바디 애퍼처와 정렬되는 외측 홈을 포함하는, 상기 중공 퓨즈 튜브; 및
상기 중공 퓨즈 튜브 내에 상기 제1 엔드벨과 상기 제2 엔드벨 사이에 배치되고, 상기 퓨즈 요소의 적어도 일부를 둘러싸며, 상기 중공 퓨즈 튜브의 총 볼륨 미만인, 소정량의 아크 ??칭 물질을 포함하며;
액체 접착제로부터 형성된 적어도 하나의 배리어는 상기 아크 ??칭 물질의 적어도 한 단부 상에 배치되고, 상기 적어도 하나의 배리어는 상기 아크 ??칭 물질로부터 상기 제1 엔드벨 및 상기 제2 엔드벨 중 적어도 하나를 분리하는, 퓨즈.
청구항 12에 있어서, 상기 제1 엔드벨 및 상기 제2 엔드벨은 각각 제1 엔드벨 섹션 및 제2 엔드벨 섹션을 포함하고, 상기 제1 엔드벨 섹션 및 상기 제2 엔드벨 섹션은 함께 결합되고, 상기 제1 엔드벨 및 상기 제2 엔드벨은 컵-형상이며, 상기 제1 엔드벨 및 상기 제2 엔드벨은 챔퍼된 조인트를 포함하는, 퓨즈.
청구항 12에 있어서, 상기 액체 접착제는 상기 제1 엔드벨 상에 제1 배리어 및 상기 제2 엔드벨 상에 제2 배리어를 형성하며, 상기 퓨즈 요소의 적어도 일부를 둘러싸는 상기 아크 ??칭 물질은 상기 제1 배리어와 상기 제2 배리어 사이에 정의되는, 퓨즈.
청구항 12에 있어서, 상기 퓨즈 바디에 결합된 단부 캡들을 더 포함하고, 상기 단부 캡들은 상기 퓨즈 바디 내에 상기 퓨즈 요소의 일부를 밀봉하는, 퓨즈.
퓨즈 제조 방법에 있어서,
제1 단부 및 제2 단부를 갖는 퓨즈 요소를 제공하는 단계로서, 상기 퓨즈 요소는 상기 퓨즈를 보호될 회로 및 전원에 연결하기 위해 상기 제1 단부에 전기적으로 연결된 제1 단자 및 상기 제2 단부에 전기적으로 연결된 제2 단자를 갖게 구성된, 단계;
상기 퓨즈 요소의 상기 제1 단부에 결합된 제1 엔드벨 및 상기 퓨즈 요소의 상기 제2 단부에 결합된 제2 엔드벨을 제공하는 단계로서, 상기 제1 엔드벨 및 상기 제2 엔드벨은 컵 형상이고 외원주 상에 홈을 포함하는, 단계;
상기 제1 엔드벨 및 상기 제2 엔드벨을 상기 퓨즈 요소에 결합하는 단계;
내측 캐비티 및 중공 퓨즈 튜브 상에 적어도 2개의 홀들을 갖는 상기 중공 퓨즈 튜브를 제공하는 단계;
상기 중공 퓨즈 튜브 내로 상기 퓨즈 요소를 삽입하는 단계;
상기 중공 퓨즈 튜브의 상기 적어도 2개의 홀들 중 하나에 의해 상기 중공 퓨즈 튜브를 소정량의 아크 ??칭 물질로 채우는 단계;
상기 중공 퓨즈 튜브를 진동시키거나 탭핑하는 것 중 하나를 통해 아크 ??칭 물질을 압축하는 단계;
상기 제1 엔드벨 및 상기 제2 엔드벨 중 적어도 하나를 통해, 액체 실리콘을 상기 중공 퓨즈 튜브 내로 주입하고 상기 실리콘을 고체 상태로 경화시키는 단계로서, 상기 액체 실리콘은 상기 내측 캐비티 내부의 상기 아크 ??칭 물질 위에 남아있는 공기 갭을 채우고, 상기 액체 실리콘은 상기 아크 ??칭 물질을 밀봉하기 위해 상기 제1 엔드벨 및 상기 제2 엔드벨 내에 더욱 배치되는, 단계; 및
상기 중공 퓨즈 튜브의 2개의 단부들 상에 단부 캡들을 크림핑하는 단계를 포함하는, 퓨즈 제조 방법.
청구항 16에 있어서, 상기 제1 엔드벨 및 상기 제2 엔드벨 상에 상기 홈들을 상기 중공 퓨즈 튜브 내에 상기 적어도 2개의 홀들을 통해 상기 액체 실리콘으로 충진하는 단계, 및 상기 제1 엔드벨 및 상기 제2 엔드벨을 상기 중공 퓨즈 튜브에 영구적으로 고정하는 단계를 더 포함하는, 퓨즈 제조 방법.
청구항 16에 있어서, 상기 중공 퓨즈 튜브 내에 상기 퓨즈 요소와 상기 제1 엔드벨 및 상기 제2 엔드벨은 적어도 액체 접착제를 포함하는 제1 구역, 적어도 상기 아크 ??칭 물질을 포함하는 제2 구역, 및 적어도 상기 액체 접착제를 포함하는 제3 구역인, 3 구역 퓨즈를 형성하며, 상기 제2 구역은 상기 제1 구역과 상기 제3 구역 사이에 있는 것인, 퓨즈 제조 방법.
청구항 18에 있어서, 상기 제1 엔드벨은 상기 제1 구역 내에 위치되고, 상기 제2 엔드벨은 상기 제3 구역 내에 위치되며, 상기 퓨즈 요소의 중앙 요소는 상기 제2 구역 내에 위치되며, 상기 퓨즈 요소는 상기 제1 구역, 상기 제2 구역 및 상기 제3 구역을 가로지르는, 퓨즈 제조 방법.
청구항 18에 있어서, 상기 제1 엔드벨 및 상기 제2 엔드벨을 유전체 겔로 도핑된 상기 아크 ??칭 물질로 주입하는 단계를 더 포함하는, 퓨즈 제조 방법.