专利名称：带保护罩的指示熔断器的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及熔断器，特别涉及带有指示装置的熔断器。
带有指示装置的熔断器是行业中一般所公知的。
图3A中示出一种现有的指示熔断器设计100。熔断器体116可任选地包括一个定向环114，该环可设置在熔断器体116的周面上。定向环114用来确保熔断器100的正确安装。这种定向装置的精密结构和功能在美国专利5,549,404号中有说明，该专利的内容在这里被引用供参考。
接线端118和120设在熔断器的两个相对端。主要熔断元件或熔丝在电路上被连接到两个接线端118、120上。在正常操作条件下，通过熔断器100的大部分电流是由主熔断元件122承载的。熔断器的“正常操作条件”或正常操作状态是指一种条件，其时主熔断元件122完整无损，电流能从一个接线端(118或120)，没有显著阻碍地通过熔断器100和另一个接线端(118或120)流出熔断器。
导线142的一端被连接到一个接线端118上，另一端连接到一个指示器组件144的一端上。指示器组件包括一个具有扁平端或“砑光”端148的指示器销146、一个偏置件套156和一个与套156的底部和指示器销146的头部接触的偏置件158，以致有一股将指示器销向外推出的倾向。导线142被连接到指示器销146的砑光端148，从而在正常操作条件下可阻止指示器销146被偏置件158推出到熔断器100外。
熔断器100通常含有粒状电弧猝熄介质150，为的是当熔断器100被“烧坏”而主熔丝被毁时用来熄灭并抑制电弧。电弧猝熄介质通常为细粒状物质如砂，白色软粘土及其混合物。
在某些低安培额定熔断器中，导线142也可用作主熔丝，从而在熔断器100的构造中能省去一个另设的主熔丝元件122。
在正常操作条件下主要通过主熔丝122来承载电流使它通过熔断器。一旦主熔丝被毁(例如在超载条件下)，电流被转到导线142。导线142承载电流的能力显然比主熔丝小。这样由于电流的转向，导线142会迅速被毁。不再能约束指示器销146，因此偏置件158将销146推出到熔断器体116之外，这样来指示出熔断器112是在烧坏状态。
现有熔断器的构造存在着各种问题。
历史上，带有销指示器的熔断器一般都需要电弧猝灭填充剂，为的是对额定在约5安培或更大的熔断器提供合适的性能。对于电流额定值超过15安培的熔断器，这一点更为真实。但包括这种填充剂会增加熔断器的制造费用，显然还增加材料费用。而且，粒状填充剂对用来存储、搬运及将它引入到熔断器内的制造设备极具破坏性。填充剂还会堵塞弹簧偏置件或阻碍指示器构件的正确运动，从而有害地冲击熔断指示器的操作。另外，与熔丝毁坏有关的热和电弧能引起与填充剂的反应并产生填充剂的团粒或小球，它们还会进一步阻止指示器组件的正确活动和指示器销的运动。
另一个与现有设计有关的问题是，当熔断器被“烧”时，主熔丝可能变形以致与指示器销接触，从而阻止指示器销使它不能被推出到熔断器体外，这样便不能清晰地指示熔断器已被“烧坏”。
一个相关的问题是，主熔丝在被毁时至少会部分熔化，因此会固定或焊接在导线上，从而阻止指示器销适当地从熔断器内冒出。
还有另一个与现有设计有关的问题是，熔丝在被毁时产生的气体能通过指示器销所穿过的孔从熔断器内跑出。
授予Knapp，Jr.的美国专利4,023,133号曾公开一种指示熔断器，它有一个含有电弧猝熄填充剂的熔断器体。主熔断元件连接两个接线端，有一导线被连接到一个接线端上和一个销上，以便在正常操作时用来约束该销。当导线熔化或被毁时，该销被向外推出并驱动一个复杂的指示器组件。环绕着偏置的销驱动器设有一帽。如上所指出，包含粒状填充剂会增加熔断器的费用，并可有害地影响熔断器的操作。该指示器组件过分复杂并昂贵。另外，该专利没有就如何设置主熔丝以免与导线干扰进行说明。
授予Knapp Jr.的美国专利4,204,182号曾公开一种熔断器，它有一个含有电弧猝熄填充剂的本体。单一熔断元件的一端被连接到一个接线端上，另一端被连接到一个导杆上。设有一个分隔壁部分包围着该导杆。在熔断器的一端还设有一个管件部分包围着该导杆。包含粒状填充剂增加熔断器的费用并会有害地影响熔断器的操作。填充剂必须被一具有较大孔眼的隔板和一团硅脂包含着。另外，没有设置分开的导线来约束指示器销。
授予Cameron的美国专利3,636,491号曾公开一种含有电弧猝熄填充剂的指示熔断器。设有多个熔断元件将一对相对的接线端连接起来。有一约束导线被连接在一个指示柱塞上。有一壳体件包围着指示柱塞。约束导线通过壳体件上的一个大孔被连接到指示柱塞上，然后从该孔出来被连接到一个接线端上。包含粒状填充剂增加熔断器的费用并会有害地影响熔断器的操作。由于在壳体件上的大孔，该指示器组件似乎特别容易被填充剂污染。该专利没有就如何设置主熔断元件以便尽可能小地干扰导线进行说明。
本发明由于提供一种带有保护罩件的指示熔断器的构造，能解决上述这些问题和其他一些问题。
本发明的一个较优形式为一具有熔断器体和位在其相对端的接线端部的熔断器。有一主熔丝电连接到该相对的接线端部上。有一指示器组件被结构在熔断器内，还有一导线电连接到其中一个接线端部上和该指示器组件上，使当导线被毁时启动指示器组件，从而指示出熔断器是在烧坏的状态。有一个罩件包围着指示器组件。熔断器能基本上不含填充材料。在某些用途上，填充剂材料可结合罩件使用。
按照本发明构造的熔断器可包括一个在其相对端有接线端部的熔断器体。有一指示器组件装在熔断器内。有一导线电连接到其中一个接线端部上和指示器组件上，当导线受到破坏时指示器组件便被启动，从而可指示出熔断器是在烧坏的状态。有一罩件包围着指示器组件。主熔丝的第一端与其中一个接线端部电连接。主熔丝有一个从第一端延伸并偏离导线的第一斜向过渡区段，为的是防止在主熔丝和导线之间发生接触和干涉。主熔丝的第二区段从该斜向过渡区延伸而在罩件的外表面和熔断器体的内表面之间通过，最后使主熔丝的第二端与另一个接线端连接。
下面简要说明附图
图1为本发明的销指示熔断器的侧视图。
图2为图1中的销指示熔断器的顶视图。
图3A为一种现有技术的设计的剖视图。
图3B为图2中沿3-3线切开的剖视图。
图4为本发明的保护罩的侧视图。
图5为图4中的罩的顶视图。
图6为图5中沿6-6线切开的剖视图。
图7为按照本发明构造的某些构件的剖视图。
图8为图7从不同的视角看的部分视图。
现在详细说明本发明的较优实施例。
按照本发明构造的熔断器10包括一个用来指示熔断器被烧坏情况的装置12。
熔断器10有一细长的体16，一般为圆筒形有一纵长轴线A，但显然它可以是任何一种合适的形状(例如长方形或多角形)。熔断器体16由电绝缘材料如玻璃-三聚氰胺材料或螺旋形卷绕的硫化胶管制成。
在熔断器体16周面上可设有一个定向环14。定向环14用来确保熔断器10的正确安装。这种定向装置的精密构造和功能在美国专利5,594,404号中有说明，其内容在这里被引用供参考。或者，定向环可被省略。
接线端18和20设在熔断器体16的相对端上。接线端18、20可用任何一种合适的方法如卷缩固定在熔断器体16上。任何一种合适的接线端形状或构造都可使用。在本发明的一个较优形式中，接线端18、20为金属箍的型式。接线端18、20由导电村中镀银的铜、银镍合金、铜锡锌合金镀的铜、铜合金材料制成。
指示器组件44基本上设在熔断器体16内(图3B和7)，它包括一个指示器销46，其一端的形式为一扩大的扁平面或“砑光”的平面48其上有一弧形槽50。在该销46的另一端设有一个扩大的头部54，可明亮地着色或用其他方法改善其可视性。
有一偏置件套56包围着至少一部分指示器销46。该套有一安装突缘60支承在设在接线端20的安装突出边缘62上。安装突出边缘62形成一个可用压配合接纳偏置件套56的中心孔。偏置件套可用任何一种合适的方法如上述的压配合、钎焊或两者都用、固定在金属箍上。
在偏置件套56内设有一个偏置件58环绕着至少一部分指示器销46。偏置件58可采用任何一种合适的构造，一种较优的形式为一螺旋弹簧。在所示实施例中，偏置件58的一端支承在套56的底部上，而另一端与销46的扩大头部54接合。由于偏置件58存储的能量，在指示器组件44活动时，指示器销便可被推出到熔断器外。应该注意到，指示器销46的扩大端48大于套56底上制出的孔，因此该孔可作为“挡止板”，可用来阻止指示器销46，不让它完全从熔断器内弹出。
有一保护罩34设在熔断器之内、包围着整个指示器组件(图3B及4-6)。该罩34可由任何一种合适的材料如金属或塑料制成。在一较优实施例中，罩34由一种液晶聚合物制成。一种这样的聚合物在商业上的名称为XYDAR G930TM树脂。
罩34有一圆锥形的端头36。罩34的精确尺寸和形状可有很大的变化。在一较优的形式中，锥形端包含的钝角约为120°。在锥形端上有一小通道37。只是举一个例子，该小通道的直径D37可约为.46mm(.018英寸)。
罩34有一个一般为圆筒形的区段或本体38，和一个设在锥形端36对面端的安装突缘40。安装突缘40包括一条设在其内的槽或通道39，其目的将在下面说明。安装突缘支承在熔断器体的一个端头上。
罩34能使额定电流为5安培或更大的熔断器即使在缺乏电弧猝熄填充剂的条件下，也能正常地工作。
主熔丝22在电路上与两个接线端18、20连接，其第一端24与一个接线端18接触，在该接线端18上可用焊锡将主熔丝固定并改善电连接。主熔丝22可具有一个从第一端24伸出的斜向的过渡区段28。在一较优实施例中，在该斜向过渡区域28内设有一个“弱点”，如尺寸变窄的区域29(见图7)。该“弱点”指出熔断器被“烧坏”或承载的电流超过其能承载的水平时熔断器将被毁坏的位置。最好，尺寸变窄的弱点或弱区29位在纵长中心线上而在接线端18和罩34的锥形端36之间，这样可减少主熔丝22干扰指示器组件44活动的可能性。
主熔丝22从斜向过渡区段28向前延伸到罩34的外表面和熔断器壳体16的内表面之间。熔丝22的这个区段30可采取任何一种需要的形状。在一较优实施例中，区段30一段为平面。
主熔丝22终止在第二端32上。该第二端32延伸通过罩34上的槽39并通过接线端20的安装突出边缘62上形成的通道64。
当罩34由金属制成时，可不一定需要使主熔丝22与接线端20直接接触。例如，接线端20可通过金属安装突缘40在电路上连接到罩34上。这时第二端只要与罩接触便可完成所需的电连接。
主熔丝22可由任何一种合适的易熔导电材料制成。只是举一个例，主熔丝22可由锌制成。
导线42的一端可用焊锡26连结在接线端18上。导线42延伸通过罩34的锥形端36上的通道37。通道37的直径略大于导线的直径，例如，导线通过通道37时径向间隙约为.006英寸。导线42被至少连结到指示器销46的扩大扁平端48上。导线42还可在弧形缺口50上卷绕几圈，然后继续沿着指示器销螺旋盘绕。如图7和8所示，导线42还可环绕偏置件套延伸直到安装突缘60下面。因此导线可在电路上与两个接线端18、20连接。在电流过载时，在接线端18和销48的扁平端之间的导线至少一部分被毁，于是销46被松开，当它通过套56底部的孔被弹出时，导线42的螺旋形卷绕能互相叠并，从而能避免干扰销46的活动。至于导线42具体连结在指示器组件上的方式是可变化的，只要能达到在两个接线端之间所需的电连接即可。
在没有受损时，导线42约束着指示器销46。导线42具有足够的强度可阻止偏置件58将指示器销46向外推出。
在某些低额定电流的熔断器中，导线42也可用作主熔丝，从而能省掉另设的主熔丝元件22。
这种熔断器的构造具有好几个优点。罩34能使指示器组件44与主熔丝22隔开，并有助于闭合指示器销46从熔断器射出的端头。因此能适当地容纳在主熔丝烧掉时产生的电弧和气体而可不必求助于采用电弧猝熄填充剂。这样，本发明的熔断器10制造起来费用就较少，而操作起来更为可靠。另外，主熔丝22的位置其用罩34与指示器组件44的隔离在主熔丝22被毁时有助于阻止对指示器组件的活动的干扰。
现在说明本发明的熔断器10的操作。
在正常操作条件下，电流主要通过熔断器10的主熔丝22被承载。在超载的情况下，主熔丝22被毁，特别容易发生在尺寸变窄区29的“弱点”上。电流于是转向导线42。由于导线42承载电流的能力显著地比主熔丝22，导线42也很快被毁。这时导线42不再能约束指示器销46，于是偏置件58能自由推动指示器销向外使它离开熔断器体16。指示器销46由于整体被弹出，而其扩大端48不能通过在偏置件套56底上形成的孔因此被停止。
本发明只是就较优实施例进行说明。但应知道在本发明的启示下、在不离开本发明的创意和范围的条件下是可以作出众多的修改和变化的，这些修改和变化应包括在本发明的权利要求所限定的范围内。
权利要求
1.一种熔断器，具有一个熔断器体；在所说熔断器体的相对端的接线端部；一条与所说各接线端部电连接的主熔丝；一个指示器组件；一条与所说接线端部由连接并装于所说指示器组件上的导线，所说导线的被毁可起动所说指示器组件，从而指示出熔断器烧坏的情况；及一个包围着所示指示器组件的罩件；所说熔断器基本上没有填充材料。
2.按照权利要求1的熔断器，其特征为，所说熔断器的额定使用电流为5安培或更多。
3.按照权利要求1的熔断器，其特征为，所说罩有一个一般为圆筒形的本体和一个第一圆锥形的端部。
4.按照权利要求3的熔断器，其特征为，所说罩有一与所说圆锥形端相对的第二端，和一个设在所说第二端上并倚靠在所说熔断器体的一端上的安装突缘。
5.按照权利要求1的熔断器，其特征为，所说罩由液晶聚合物制成。
6.按照权利要求3的熔断器，其特征为，所说圆锥形端在其上制有一通道，而所说导线以小间隙通过所说通道。
7.按照权利要求6的熔断器，其特征为，所说小间隙不大于约0.006英寸。
8.按照权利要求1的熔断器，其特征为，所说指示器组件包括一个指示器销，所说导线被连接到其中一个所说接线端部上和指示器销的一端上，为的是当所说熔断器处在正常操作条件下时将所说指示器销基本上保持在所说熔断器体内。
9.按照权利要求1的熔断器，其特征为，所说指示器组件包括一个设在中心上面具有一个扩大头部的指示器销，其尺寸这样制定使在所说指示器组件致动时至少所说扩大头部能伸出熔断器体；一个包围所说指示器销并安装在其中一个所说接线端部上的偏置件套；及一个容纳在所说偏置件套内并与所说扩大头部接触的偏置件，在所说指示器组件致动时，该偏置件能推动所说指示器销向外离开所说熔断器体；所说导线被连接到其中一个所说接线端部上和一个所说指示器销的端头上，以便当熔断器处在正常操作条件下时能将所说指示器销基本上保持在所说熔断器体之内。
10.按照权利要求9的熔断器，其特征为，其中一个所说接线端部具有一个金属箍，所说金属箍在其上设有一个安装突出边缘；而所说偏置件套包括一个倚靠在所说安装突出边缘上的安装突缘。
11.按照权利要求1的熔断器，其特征为，所说主熔丝位于所说罩之外。
12.按照权利要求11的熔断器，其特征为，所说主熔丝具有一个尺寸减小的区段，该区段在所说罩的所说圆锥形端和其中一个所说接线端部之间的纵向对中。
13.按照权利要求1的熔断器，其特征为，所说主熔丝的第一端被钎焊在其中一个所说接线端部上；所说主熔丝有一从所说第一端延伸并偏离所说导线的第一斜向过渡区段，为的是防止在所说主熔丝和所说导线之间发生接触和干涉；所说主熔丝还具有一个从所说斜向偏移区延伸的一段为平面的第二区段，该区段在所说罩的外表面和所说熔断器体的内表面之间通过；所说主熔丝还延伸通过一个在所说罩上制出的槽并终止在一个与另一所说接线端部接触的第二端上。
14.按照权利要求1的熔断器，其特征为，所说熔断器包括一个连结在所说熔断器体外周面上的定向环。
15.按照权利要求1的熔断器，其特征为，形式为金属箍的所说接线端部可由从含有银镍合金、镀有铜锡锌合金的铜、铜合金和镀银的铜的组群中选取的材料制成。
16.按照权利要求1的熔断器，其特征为，所说导线用作所说主熔丝。
17.一种熔断器，具有一个熔断器体；在所说熔断器体的两个相对端处的接线端部；一个指示器组件；一条与所说两个接线端部电连接并装于所说指示器组件上的导线，所说导线的被毁可起动所说指示器组件，从而指示出熔断器烧坏的情况；一个包围着所说指示器组件的罩件；及一条主熔丝，其第一端电连接到其中一个所说接线端部上，所说主熔丝有一第一斜向过渡区段从所说第一端延伸，它偏离所说导线，为的是防止在所说主熔丝和所说导线之间发生接触和干涉，所说主熔丝还有一个第二区段从所说斜向过渡区延伸并通过所说罩的外表面和所说熔断器体的内表面之间，所说主熔丝终止在一个与另一个所说接线端部电连接的第二端上。
18.按照权利要求17的熔断器，其特征为，所说主熔丝具有一个尺寸减小的区段，并在所说罩的圆锥形端和其中一个所说接线端部之间纵向对中。
19.按照权利要求17的熔断器，其特征为，所说罩具有一个一般为圆筒形的本体和一个第一圆锥形的端部。
20.按照权利要求19的熔断器，其特征为，所说圆锥形端部在其上制有一条通道，所说导线以小间隙延伸通过所说通道。
21.按照权利要求19的熔断器，其特征为，所说罩具有与所说圆锥形端部相对的第二端，有一设在所说第二端上的安装突缘倚靠在所说熔断体的一端上，在所说罩的所说第二端上制有一槽，主熔丝的所说第二端延伸通过在所说罩上制出的所说槽并与另一个所说接线端部接触。
全文摘要
一种用销指示的熔断器结构采用一个保护罩件来使指示器组件与主熔丝隔离。采用创新的保护罩，便可不用电弧猝熄填充剂，因此可得到一个费用较低而更可靠的熔断器结构。主熔丝被这样布置在熔断器内，使在指示器组件活动时能减少与指示器组件的潜在干扰。
文档编号H01H85/30GK1239313SQ9910862
公开日1999年12月22日 申请日期1999年6月16日 优先权日1998年6月16日
发明者D·J·马古, K·A·奥弗顿, R·E·莫勒特 申请人:库帕技术公司