本发明涉及一种大电流应用的熔断器，特别涉及一种高额定电流、小尺寸的表面贴装式熔断器的结构，以及该种熔断器的批量制作方法。
背景技术：
：熔断器是一种由熔体和支撑或保护熔体的绝缘体组成的装置，其利用熔点较低的金属材料或浆料制成金属丝或片状电极等作为熔体，串联在被保护电路中，当电路或电路中的设备过载或发生故障时，熔体因发热而被瞬时熔断，从而切断电路，达到保护电路或设备的目的。常见的过流保护元件的额定电流一般在20A以下，主要应用在手机电脑等相关设备和外围设备(如硬盘、打印机等)、数码相机、LED照明、电池组等相关设备的过电流保护装置中。随着可移动式或手持式设备等的高速发展，该种产品在使用时，其电池瞬间过电流可高达40A，部分产品也可能达到60A以上，而市场中的此类产品通常都是体积非常大、采用螺栓固定安装的结构类型，阻碍了产品整机的小型化发展，具有表面贴装功能的相关产品在市场中非常少，体积也相对较大，且价格昂贵，因此它是一个亟需填补的市场空白。中国专利CN205248226U中提出了一种大电流微型熔断器的结构，主要采用扁平状金属带材作为熔体，而为了降低产品的组装难度，减少歪帽等产品外观不良，并提高产品的额定电流能力，实现60A额定电流产品的开发，往往需要的金属带材宽度非常大，一般与绝缘外壳内径相当，从而该种结构只能手工组装生产，自动化穿丝工艺实现困难，效率非常低，降本效果不显著。另外，也由于金属带材的宽度非常大，产品的额定分断能力往往相对较低。综上所述，需要一种新的技术方案以解决上述问题。技术实现要素：本发明的目的是提供一种大电流微型熔断器，能够在不降低熔断器额定电流能力的情况下，增加金属熔体的有效宽度以便于自动化生产的需要。同时，本发明还提供了该大电流微型熔断器中使用的金属带材的技术方案，同样能够在不降低熔断器额定电流能力的情况下，增加金属熔体的有效宽度。，同时，本发明还提供了制造上述金属带材的制作方法及制造上述金属带材的送丝装置，能够使该金属带材便于产业化。为达到上述目的，本发明大电流微型熔断器可采用如下技术方案：一种大电流微型熔断器，包括绝缘外壳、作为熔体的金属带材，位于绝缘外壳两端并与金属带材连接的两个端部电极；所述绝缘外壳中设有横向贯通绝缘外壳的空腔；所述金属带材的横截面为圆弧形。有益效果：相对于现有技术，本发明大电流微型熔断器具有以下有益效果：1、在同样内腔尺寸的绝缘外壳中，并且自动组装机穿丝工位对金属熔体宽度尺寸的限制，能容纳的平直的金属熔体宽度有限，将熔体设置为弧面，便能容纳更宽的金属熔体，大幅提高了产品的电流密度。例如尺寸为10.2mm*3.2mm*3.2mm体积的产品内，平直的金属熔体产品能达到额定电流60A，本发明大电流微型熔断器能达到额定电流100A及以上。2、提高了金属带材的钢度，在高速震动或者遭受冲击的时候，熔体不易断裂。尤其是在自动组装的过程中可以防止较薄金属带材的飘动，使金属带材的穿丝过程受周围工作环境，如风吹、振动的影响减小。3、弧面状熔体更易于熔体积聚热量快速熔断，从而保证产品熔断一致性更佳(实验数据如具体实施方式中所示)。另外弧面状熔体分断时对绝缘外壳的冲击力减小，分断能力明显提升。4、在自动组装中需要在组装好熔体的状态下在绝缘外壳中加入颗粒状灭弧材料，弧面状的熔体使灭弧材料更容易落入绝缘外壳，且可以保证灭弧材料有适宜的填充量，避免了使用平直熔体时仅能填充一半灭弧材料的情况发生，产品分断能力明显提升。例如对尺寸为10.2mm*3.2mm*3.2mm体积的额定电流30A规格产品，在300VDC/200A条件下进行分断测试，平直熔体产品有60％的数量由于灭弧材料填充不良测试不通过，而弧面熔体产品100％数量测试通过。5、弧面状熔体由于两边卷起，比起平直的熔体更易积聚热量，快速熔断。这样在较低的温度环境中，强化了熔体的能量聚集效应，能抵抗更低的温度环境，拓展了产品可使用温度的下限。6、金属熔体熔断的机理为，异常的大电流流过时，熔体中间部分产生热量最多，中间部分熔体发热变为熔融态金属，由重力向下拉熔融态的金属而达到切断整个电路的效果。比起平直的熔体，弧面状熔体的回弹力更强，在中间位置熔融时更容易被此弹性作用拉开，断的更干净，保护性能更优越。本发明的大电流微型熔断器还可以采用以下技术方案：一种大电流微型熔断器，包括绝缘外壳、作为熔体的金属带材，位于绝缘外壳两端并与金属带材连接的两个端部电极；所述绝缘外壳中设有横向贯通绝缘外壳的空腔，所述金属带材位于空腔内的横截面为多段直线或多段圆弧线组成的弯折几何状。该第二种大电流微型熔断器的技术方案同样能够在不降低熔断器额定电流能力的情况下，增加金属熔体的有效宽度，达到上述的有益效果，在此不再赘述。进一步的，所述金属带材的两端分别向外弯折成弯折部，其中一个弯折部自空腔一端伸出并钩在绝缘外壳的外表面，而另一个弯折部自空腔另一端伸出并以与前一个弯折部对角的方式钩在绝缘外壳的外表面。进一步的，所述两个端部电极分别卡在绝缘外壳两端并且每个端部电极与绝缘外壳之间夹住固定一个弯折部。进一步的，所述绝缘外壳的两端外表面具有缩口的阶梯状结构；所述绝缘外壳两端缩口部分的长度小于端部电极的高度与金属带材最大厚度的差值，或所述端部电极的高度大于绝缘外壳两端缩口部分的长度与金属带材最大厚度的和。进一步的，还包括以焊接方式连接金属带材与端部电极的焊料。进一步的，所述绝缘外壳的内腔中填充灭弧砂。进一步的，灭弧砂包括70wt％～98wt％的石英砂、0.02wt％～0.5wt％的粘结剂、0.05wt％～30wt％的固化剂；所述石英砂为60目～250目的低铁杂质含量砂，所述粘结剂为三聚氰胺甲醛树脂溶液或聚酰亚胺溶液或酚醛树脂溶液，所述固化剂为三聚氰胺、氰尿酸三聚氰胺或热熔胶。本发明应用于大电流微型熔断器的金属带材可采用如下技术方案：一种应用于大电流微型熔断器的金属带材，所述金属带材为熔体，且该熔体的横截面为圆弧形。而上述大电流微型熔断器有益效果中关于横截面为圆弧形的金属带材的有益效果，本技术方案也同样具有，在此不再赘述。本发明应用于大电流微型熔断器的金属带材还可采用如下技术方案：一种应用于大电流微型熔断器的金属带材，所述金属带材为熔体，且该熔体的横截面为多段直线或多段圆弧线组成的弯折几何状。而上述大电流微型熔断器有益效果中关于横截面为多段直线或多段圆弧线组成的弯折几何状的金属带材的有益效果，本技术方案也同样具有，在此不再赘述。而本发明中金属带材的制作方法可采用如下技术方案：提供一个凹压轮及与凹压轮配合的凸压轮，将金属带材进入凹压轮及凸压轮的凸凹模处，金属带材在凹压轮及凸压轮的挤压下形成横截面为圆弧形的形状。有益效果：上述的制作方法能够使该金属带材量产制造，且能够自动化生产，生产效率高、工艺成本低。而制造本发明中金属带材的送丝装置可采用如下技术方案：包括送丝支架、通过凹压轮轴安装在送丝支架上的凹压轮、通过凸压轮轴安装在送丝支架上的凸压轮、带动凹压轮轴或凸压轮轴转动的送丝马达、用以将金属带材引入凹压轮及凸压轮凸凹模处的熔体轴。有益效果：上述的送丝装置能够使该金属带材在穿丝机中直接自动化量产制造，且能够自动化生产，生产效率高、工艺成本低，由于穿丝工艺困难，手工组装生产1个人每小时只能组装产品40个，而利用本发明的送丝装置实现的自动化生产能达到产能为一台组装机每小时组装产品3000个。而对于上述横截面为多段直线或多段圆弧线组成的弯折几何状的金属带材的制造方法，可采用如下技术方案：提供一个凹压轮及与凹压轮配合的凸压轮，将金属带材进入凹压轮及凸压轮的凸凹模处，金属带材在凹压轮及凸压轮的挤压下形成横截面为多段直线或多段圆弧线组成的弯折几何状。附图说明图1是本发明实施例一所述微型熔断器产品的纵向剖面图；图2是本发明实施例一所述微型熔断器产品的横向剖面图；图3是本发明实施例二所述微型熔断器产品的纵向剖面图；图4是本发明中实施例四中的凸凹模压轮机构的结构示意图；图5是本发明中实施例四中所述压轮凸模截面示意图；图6是本发明中实施例四中所述压轮凹模截面示意图；图7是本发明实施例四所述金属熔体经过压轮后成为弧面状；图8为是本发明实施例五所述金属熔体横向剖面图。具体实施方式本发明提出一种大电流微型熔断器的结构，以弧面状金属带材2做熔断器的熔体，采用压轮凸凹模压合的方式形成弧面状金属熔体以实现自动化穿丝机构，解决了产品自动化生产的难题，使该产品的生产效率有了质的飞跃。为了说明本发明技术方案及技术目的，下面结合附图和实施例对本发明产品做详细地描述。实施例一如图1所示为本发明中大电流微型熔断器的产品纵向剖面图，如图2所示为本发明中大电流微型熔断器的产品横向剖面图，包括起到支撑作用的绝缘外壳1、起电流导通作用的金属带材2，将金属带材2固定到绝缘外壳1上的端部电极3和连接金属带材2与端部电极3的焊料4。所述绝缘外壳1为以氧化铝、氧化镁、氧化锆、堇青石、莫来石、硅线石、尖晶石其中之一为主成分的陶瓷材料。所述金属带材2为含铜或者含银的直带。所述绝缘外壳1中设有横向贯通绝缘外壳的空腔5，所述金属带材2的两端分别向外弯折成弯折部6，其中一个弯折部6自空腔一端伸出并钩在绝缘外壳1的外表面，而另一个弯折部6自空腔另一端伸出并以与前一个弯折部对角的方式钩在绝缘外壳1的外表面。所述端部电极3用来将金属带材2通过机械压合或焊接的方式固定在绝缘外壳1的两端，以起到电连接的作用；所述焊料4为辅助端部电极3与金属带材2的电连接，降低两者间的接触电阻。所述绝缘外壳1优选采用两端缩口的阶梯状结构，以减小产品端部电极3和绝缘外壳1间的高度差，防止出现产品在过波峰焊时的红胶掉料问题；所述金属带材2采用压轮凸凹模压合的方式，形成如图7形状的弧面状金属熔体。实施例二如图3所示，在实施例1所述的产品结构中，所述绝缘外壳1两端缩口部分的长度A小于端部电极3的高度B与最厚金属带材2厚度的差值，或所述端部电极3的高度B大于绝缘外壳1两端缩口部分的长度A与最厚金属带材2厚度的和，从而保证绝缘外壳1在下压到端部电极3内部时，不受金属带材2在绝缘外壳1端部弯折部分的影响，以减少产品组装后端部电极3与绝缘外壳1间的缝隙，使产品外观更好。另外，适当地，所述绝缘外壳1两端缩口的宽厚尺寸，综合考虑金属带材2的厚度，以及其与端部电极3配合时预留合适的负公差，以减少产品组装时歪帽的外观不良。实施例三在实施例1所述的产品结构中，所述绝缘外壳1内部填充灭弧砂，以得到高分断能力的大电流熔断器产品。所述灭弧砂因考虑到大电流下断开时会产生巨大热量的特殊性及自动组装机在焊接产品时两侧端部电极均在下部焊接的设计要求，大电流灭弧砂的主要成分为：包括70wt％～98wt％的石英砂，0.02wt％～0.5wt％的粘结剂，0.05wt％～30wt％的固化剂。所述石英砂为60目～250目的低铁杂质含量砂，所述粘结剂为三聚氰胺甲醛树脂溶液、聚酰亚胺溶液、酚醛树脂溶液等有机树脂溶液，所述固化剂为三聚氰胺、氰尿酸三聚氰胺、热熔胶等热固化树脂。灭弧砂按配方比较进行混合，并研磨造粒，得到具有良好流动性的粉体，在填充到熔断器产品后，灭弧砂经过一定温度下的加热固化，可使得灭弧砂在绝缘管壳1内固化并失去流动性，从而满足了产品下侧端部电极在底部的焊接要求。在上述三个实施例中，由于采用了弧面状的熔体(即横截面为圆弧形的金属带材)。弧面状熔体更易于熔体积聚热量快速熔断，从而保证产品熔断一致性更佳。以下以弧面状熔体与平直熔体的熔断性能测试数据的对比，可证明弧面熔体产品比平直熔体产品熔断性能一致性更佳。弧面熔体产品编号2In(s)平直熔体产品编号2In(s)10.680120.00020.64422.00031.53432.00040.44441.61853.60152.40460.64762.10670.76873.02080.40182.07890.92992.168100.986101.119110.503112.619121.260122.816131.244132.060140.8451420.000150.8841520.000160.453167.980170.685172.348181.0921829.820194.953192.632200.9162027.550MAX4.953MAX.29.820MIN0.453MIN.1.119AVE1.229AVE.7.817实施例四本发明大电流微型熔断器中作为熔体的金属带材的大批量自动化制作方法：在常规熔断器对角穿丝自动组装机基础上，将设备的送丝机构更改为如图4所示的机构，即如图5和图6配合的一个凸凹模压轮机构，从而在金属带材2经过该结构的送丝机构时，将其压合如图7所示的弧面状，一方面增加了带材的刚性，另一方面也降低了带材的有效宽度，从而实现了宽的直带材自动化穿丝组装生产的可能，实现了100A以上的电流规格的产品尺寸可以做到10.2mm*3.2mm*3.2mm的表面贴装式结构。所述压轮机构包括：凹压轮11，凸压轮12，凹压轮轴13，凸压轮轴14，送丝支架15，送丝马达16，金属带材17，熔体轴18。所述自动组装机送丝机构具体工作过程为：金属带材17从送丝支架15顶端的熔体轴18拉出，到压轮的凸凹模处，送丝马达16带动凹压轮11和凸压轮12分别绕着凹压轮轴13和凸压轮轴14转动一定角度，从而拉动金属熔体下移得到需要的弧面状。实施例五与实施例一至三不同的是，所述金属带材2采用压轮凸凹模压合的方式，还可以形成如图8所示的横截面为多段直线或多段圆弧线组成的几何状金属熔体，相应的，图5和图6所示的凸凹模压轮机构也改为相应形状的凹凸配合的模压轮，也可达到本发明所述的有益效果。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。当前第1页1 2 3