具有绝缘塞子的熔丝的制作方法
【专利摘要】一种改进的熔丝，所述改进的熔丝包括由电绝缘材料形成的熔丝本体。该熔丝本体限定腔，该腔从熔丝本体的第一端部延伸到熔丝本体的第二端部。可熔元件布置在所述腔内并且从熔丝本体的第一端部的第一端面延伸到熔丝本体的第二端部的第二端面。绝缘塞子在熔丝本体的第一和第二端部布置在腔内，其中该塞子附着到熔丝本体的内表面并且形成封闭该内腔的密封件。该熔丝还可包括端部端接件，该端部端接件被施加到熔丝本体的端部，与可熔元件电接触。
【专利说明】具有绝缘塞子的熔丝
【技术领域】
[0001]本发明的实施例涉及电路保护装置的领域。更具体地，本发明涉及一种具有绝缘塞子的熔丝，该绝缘塞子密封形成在熔丝本体内的腔并且当过流条件出现时帮助熄灭电弧。
【背景技术】
[0002]熔丝被用作电路保护装置并且形成与要被保护的电路中的部件的电连接。一种类型的熔丝包括可熔元件，该可熔元件布置在空心熔丝本体内。在指定的故障条件(诸如过流条件)出现时，可熔元件熔化或以其它方式断开以中断电路路径并且使受保护的电部件或电路免于可能的损坏。这种熔丝可以由响应过流条件所需的时间量表征。特别地，包括不同可熔元件的熔丝以不同的操作时间发生响应，这是由于不同的可熔元件可以容纳通过该可熔元件的变化的量的电流。因此，通过改变可熔元件的尺寸和类型，可以实现不同的操作时间。
[0003]当过流条件出现时，在可熔元件的熔化的部分之间可能形成电弧。如果不被熄灭，这种电弧可能通过允许不需要的电流流到电路部件而进一步损坏要被保护的电路。因此，希望制造尽可能快速地熄灭这种电弧的熔丝。此外，由于熔丝尺寸减小以适应越来越小的电路，因此需要减小这些熔丝的制造成本。这可能包括减少部件的数量和/或使用较不昂贵的部件，以及减少相关制造步骤的数量和/或复杂性。
[0004]因此，需要减少部件和/或制造步骤的数量以生产具有改进的电弧熄灭特性的熔丝。鉴于这些和其它考虑因素，需要本发明的改进。
【发明内容】
[0005]提供这个总结以便以简化的形式介绍构思的选择，该构思的选择在下面在详细描述中被进一步描述。这个总结不意图确定要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不意图帮助确定要求保护的主题的范围。
[0006]各种实施例一般涉及一种熔丝，该熔丝具有由电绝缘材料形成的熔丝本体。该熔丝本体限定腔，该腔从熔丝本体的第一端部延伸到熔丝本体的第二端部。可熔元件布置在所述腔内并且从熔丝本体的第一端部的第一端面延伸到熔丝本体的第二端部的第二端面。绝缘塞子在第一和第二端部布置在腔内，其中该塞子形成封闭内腔的密封件。该熔丝的其它实施例在这里被描述且要求保护。
[0007]—种用来形成根据本公开的熔丝的方法因此可以包括以下步骤:将可熔元件穿过熔丝本体的腔，所述可熔元件的端部在所述熔丝本体的相应端部布置在端面上。绝缘粘合剂可以在熔丝本体的端部附近沉积在腔内，其中绝缘粘合剂附着到熔丝本体的内表面并且密封该腔。该方法的其它实施例在这里被描述且要求保护。
【专利附图】
【附图说明】[0008]通过例子的方式，现在将参考附图描述公开的装置的特别实施例，其中:
[0009]图1A示出根据本公开的示例性熔丝的分解透视图。
[0010]图1B示出图1A中示出的熔丝的侧视剖视图。
[0011]图2A示出根据本公开的替代熔丝实施例的分解透视图。
[0012]图2B示出图2A中示出的熔丝的侧视剖视图。
[0013]图3示出结合图1A和IB中示出的熔丝的逻辑流程图。
[0014]图4示出结合图2A和2B中示出的熔丝的逻辑流程图。
[0015]图5A示出描绘根据本公开的另一替代熔丝实施例的形成的一系列透视图。
[0016]图5B示出图5A中示出的熔丝的侧视图。
[0017]图5C示出沿图5B中示出的线A-A截取的图5A中示出的熔丝的侧视剖视图。
[0018]图6示出结合图5A-5C中示出的熔丝的逻辑流程图。
[0019]图7A示出根据本公开的另一替代熔丝实施例的分解透视图。
[0020]图7B示出图7A中示出的熔丝的透视图。
[0021]图8A示出根据本公开的另一替代熔丝实施例的侧视剖视图。
[0022]图8B示出图8A中示出的熔丝的熔丝元件的透视图。
[0023]图9示出根据本公开的另一替代熔丝实施例的分解透视图。
[0024]图1OA示出根据本公开的另一替代熔丝实施例的分解透视图。
[0025]图1OB示出图1OA中示出的熔丝实施例的透视图。
【具体实施方式】
[0026]现在将在下面参考附图更完整地描述本发明，在附图中示出本发明的优选实施例。然而，本发明可以实施为许多不同形式并且不应当被解释为限于这里阐述的实施例。更确切地说，提供这些实施例使得本公开将彻底且完整，并且将完全传达本发明的范围到本领域技术人员。在附图中，相同的附图标记始终表示相同元件。
[0027]图1A示出根据本公开的示例性熔丝10的分解透视图。熔丝10包括熔丝本体20，该熔丝本体限定腔25，该腔从第一端面26-A延伸到第二端面26-B。熔丝本体20的形状可以是例如矩形的、圆柱形的、三角形的等等，具有各种横截面构造。熔丝本体20可以由电绝缘材料(例如，玻璃、陶瓷、塑料等等)形成。
[0028]熔丝10包括可熔元件30，该可熔元件布置在腔25内并且以对角线取向从熔丝本体20的第一端面26-A延伸到第二端面26-B。具体地，可熔元件30具有:第一端部30-A，该第一端部是弯曲的或以其它方式制成与熔丝本体20的相应端面26-A连续；和第二端部30-B,该第二端部也是弯曲的或以其它方式制成与熔丝本体20的相应端面26-B连续。可熔元件30被构造成在某些过流条件下熔化或以其它方式产生开路。可熔元件30可以是带、丝、金属杆、螺旋状绕丝、膜、沉积在基材上的电传导性芯，或者可以具有用来提供电路中断的任何其它合适结构或构造。
[0029]熔丝10还包括绝缘塞子40-A和40-B，该绝缘塞子在熔丝本体20的相应纵向端部布置在腔25内以关闭或塞住到那里的开口。特别地，绝缘塞子40-A和40-B可以由绝缘粘合材料(例如，陶瓷粘合剂)形成，在制造期间在可熔元件30布置在熔丝本体20内之后，该绝缘粘合材料沉积在腔25中。此外，绝缘塞子40-A和40-B可以被布置成允许可熔元件30的相应端部30-A和30-B至少部分地布置在塞子40-A和40-B与熔丝本体20的内表面之间。端部30-A和30-B因此可以分别延伸到并且接合端面26-A和26-B。具体地，接近第一端部30-A的可熔元件30的一部分31-A布置在绝缘塞子40-A和熔丝本体20的内表面之间以允许可熔元件30的端部30-A从腔25突出并且接合熔丝本体20的表面26-A。类似地，接近第二端部30-B的可熔元件30的部分31-B布置在绝缘塞子40-B和熔丝本体20的内表面之间以允许可熔元件30的端部30-B从腔25突出并且接合熔丝本体20的表面26-B。
[0030]熔丝10包括第一端部端接件50-A和第二端部端接件50-B，该第一和第二端部端接件分别布置在熔丝本体20的第一端面26-A和第二端面26-B上，并且还覆盖绝缘塞子40-A和40-B。具体地，第一端部端接件50-A在端面26-A与可熔元件30的至少第一端部30-A电接触，并且第二端部端接件50-B在端面26-B与可熔元件30的至少第二端部30-B电接触。以这种方式，电流路径被限定在端部端接件50-A和50-B与可熔元件30之间。第一和第二端部端接件50-A和50-B可以由电传导性材料形成，该电传导性材料诸如银(Ag)浆料或化学沉积的金属(诸如铜(Cu))，该电传导性材料在绝缘塞子40-A和40-B上被施加到熔丝本体20的端部。端部端接件50-A和50-B也可以镀有镍(Ni)和/或锡(Sn)以适应熔丝10焊接到电路板或其它电路连接。
[0031]图1B示出组装的熔丝10的侧视剖视图。如可以看到的，并且如上面描述的，可熔元件30在熔丝本体20的腔25内对角地取向，第一端部30-A布置在端面26-A上，且第二端部30-B布置在端面26-B上。绝缘塞子40-A布置在腔25内，可熔元件30的部分31-A布置在塞子40-A和熔丝本体20的内表面之间。类似地，绝缘塞子40-B布置在腔25内，可熔元件30的部分31-B布置在塞子40-B和熔丝本体20的内表面之间。
[0032]当过流条件出现时，可熔元件30熔化，这中断熔丝10连接到其上的电路(未示出)中的电流的流动。当可熔元件30熔化时，电弧可能形成在间隙或电弧通道中，该间隙或电弧通道产生在留在腔25内的可熔元件30的分离的未熔化的部分之间。可熔元件30的未熔化的部分继续熔化并且从彼此后退，并且其间的电弧通道继续成长直到该电路中的电压低于维持跨越电弧通道的电弧所需的电压，在这时，电弧熄灭。通过减小绝缘塞子40-A和40-B之间限定的腔25的长度“d”(相对于没有这种绝缘塞子的常规熔丝)，以及通过在熔丝本体20的纵向端部提供绝缘密封件(该绝缘密封件比常规熔丝构造更快速地促进故障电流的中断)，绝缘塞子40-A和40-B用于减小腔25内的这个电弧通道。此外，可以构想，绝缘塞子40-A和40-B可以由陶瓷粘合剂或不具有放气性质的其它绝缘材料形成。因此，当过流条件出现并且在腔25中产生电弧时，绝缘塞子40-A和40-B不发出气体到腔25中，该气体否则可以助长该电弧。
[0033]端部端接件50-A布置在熔丝本体20的端面26_A、可熔元件30的端部30_A、和绝缘塞子40-A上。类似地，端部端接件50-B布置在熔丝本体20的端面26-B、可熔元件30的端部30-B、和绝缘塞子40-B上。如上所述，端部端接件50-A和50-B可以由银浆料形成，该银浆料被施加到熔丝本体20的纵向端部。绝缘塞子40-A和40-B因此提供表面以便端部端接件50-A和50-B分别沉积在其上。否则，在没有绝缘塞子40-A和40-B的情况下，分层浆料(例如银浆料)的多次施加将必须被接连地沉积在熔丝本体20的端部，允许每一层在浆料的后续层被施加之前干燥以便在端部端接件50-A和50-B完全布置在相应的端面26-A和26-B上之前最终封闭或密封腔25的端部。因此，通过为端部端接件50-A和50-B提供施加表面并且因此避免需要施加多层浆料来密封腔25，绝缘塞子的使用减少制造时间和相关成本。
[0034]图2A示出根据本公开的替代熔丝100的示例性实施例的分解透视图。熔丝100包括熔丝本体120，该熔丝本体限定腔125，该腔从第一端面126-A延伸到第二端面126-B。如上面关于熔丝10描述的，熔丝本体120可以由电绝缘材料(例如，玻璃、陶瓷、塑料等等)形成。
[0035]可熔元件130布置在腔125内并且从熔丝本体120的第一端面126-A延伸到第二端面126-B。可熔元件130具有:第一端部130-A，该第一端部是弯曲的或以其它方式制成与熔丝本体120的相应端面126-A连续；和第二端部130-B，该第二端部也是弯曲的或以其它方式制成与熔丝本体120的相应端面126-B连续。可熔元件130可以是带、丝、金属杆、螺旋状绕丝、膜、沉积在基材上的电传导性芯，或者可以具有用来提供电路中断的任何其它合适结构或构造。可熔元件130的端部130-A和130-B被示出为从相应的端面126-A和126-B间隔开，然而，这种构造仅仅为了说明目的被示出。具体地，以类似于上述端部30-A和30-B的方式，可熔元件130的端部130-A和130-B布置在熔丝本体120的相应端面126-A和126-B上。可熔元件130被构造成在取决于熔丝额定值的某些过流条件下熔化或以其它方式产生开路。
[0036]金属化覆盖层160-A被布置在熔丝本体120的端面126-A上并且与可熔元件130的端部130-A电接触。类似地，金属化覆盖层160-B被布置在熔丝本体120的端面126-B上并且与可熔元件130的端部130-B电接触。显然，金属化覆盖层160-A和160-B不沉积在熔丝本体120的内表面上。金属化覆盖层160-A和160-B帮助形成如下面进一步描述的可熔元件130的端部130-A和130-B与相应端部端接件150-A和150-B之间的电连接。
[0037]绝缘塞子140-A和140-B在熔丝本体120的相应纵向端部布置在腔125内。如上面关于熔丝30描述的，绝缘塞子140-A和140-B可以由绝缘粘合材料(诸如陶瓷粘合剂)形成，在可熔元件130布置在熔丝本体120内(端部130-A和130-B布置在相应端面126-A和126-B上)之后，该绝缘粘合材料沉积在腔125内。绝缘塞子140-A和140-B可以被布置成允许可熔元件130的相应端部130-A和130-B至少部分地布置在塞子140-A和140-B与熔丝本体120的内表面之间。端部130-A和130-B因此可以分别延伸到并且接合端面126-A和126-B。金属化覆盖层160-A和160-B被施加到如上所述的端面126-A和126-B。
[0038]熔丝100包括第一端部端接件150-A和第二端部端接件150-B，该第一和第二端部端接件布置在熔丝本体120的第一端面126-A和第二端面126-B上，还覆盖相应的绝缘塞子140-A和140-B。具体地，第一端部端接件150-A与熔丝本体120的端面126-A处的可熔元件130的端部130-A和金属化覆盖层160-A电接触。类似地，第二端部端接件150-B与熔丝本体120的端面126-B处的可熔元件130的端部130-B和金属化覆盖层160-B电接触。以这种方式，电流路径通过金属化覆盖层160-A和160-B被限定在端部端接件150-A和150-B与可熔元件130之间。第一和第二端部端接件150-A和150-B可以由电传导性材料形成，该电传导性材料诸如银(Ag)浆料或化学沉积的金属(诸如铜(Cu))，该电传导性材料在绝缘塞子140-A和140-B上被施加到熔丝本体120的端部。端部端接件150-A和150-B也可以镀有镍(Ni)和/或锡(Sn)以适应熔丝100焊接到电路板或其它电路连接件。
[0039]图2B示出组装的熔丝100的侧视剖视图，其中可熔元件130在熔丝本体120的腔125内对角地取向，端部130-A布置在端面126-A上并且端部130-B布置在端面126-B上。如上面描述的，金属化覆盖层160-A布置在面126-A上并且形成可熔元件130的端部130-A和端部端接件150-A之间的电连接。类似地，金属化覆盖层160-B布置在端面126-B上并且形成可熔元件130的端部130-B和端部端接件150-B之间的电连接。绝缘塞子140-A布置在腔125内，使腔125与端部端接件150-A密封隔开，并且绝缘塞子140-B布置在腔125内，使腔125与端部端接件150-B密封隔开。
[0040]当过流条件出现时，可熔元件130熔化，这中断熔丝100连接到其上的电路(未示出)。当可熔元件130熔化时，电弧可能形成在间隙或电弧通道中，该间隙或电弧通道产生在留在腔125内的可熔元件130的分离的未熔化的部分之间。可熔元件130的未熔化的部分继续熔化并且从彼此后退，并且其间的电弧通道继续成长直到该电路中的电压低于维持跨越电弧通道的电弧所需的电压，在这时，电弧熄灭。通过减小绝缘塞子140-A和140-B之间限定的腔125的长度(相对于没有这种绝缘塞子的常规熔丝)，以及通过在熔丝本体120的纵向端部提供绝缘密封件(该绝缘密封件比常规熔丝构造更快速地促进故障电流的中断)，绝缘塞子140-A和140-B用于减小腔125内的这个电弧通道。此外，可以构想，绝缘塞子140-A和140-B可以由陶瓷粘合剂或不具有放气性质的其它绝缘材料形成。因此，当过流条件出现并且在腔125中产生电弧时，绝缘塞子140-A和140-B不发出气体到腔125中，该气体否则可以助长该电弧。
[0041]这里包括的是代表用来执行本公开的新颖方面的示例性方法的流程图。虽然，为了说明的简单，例如以流程图或逻辑流程的形式的这里示出的一种或更多种方法被示出且描述为一系列动作，但要理解且了解，该方法不受该动作顺序限制，这是由于一些动作可以根据该方法以不同的顺序且/或与这里示出且描述的方法的其它动作同时地出现。例如，本领域技术人员将理解且了解，一种方法可以替代地被描绘为一系列相关的状态或事件。此外，对于新颖的实施，可能不需要方法中示出的所有动作。
[0042]图3示出结合图1A和IB中示出的熔丝10的逻辑流程300的实施例。可熔元件30在步骤310穿过熔丝本体。例如，可熔元件30穿过熔丝本体20，其端部30-A和30-B布置在端面26-A和26-B上。陶瓷粘合剂在步骤320在熔丝本体20的纵向端部沉积在腔25内。陶瓷粘合剂附着到熔丝本体20的内表面并且用于封闭或密封腔25的端部。该粘合剂在步骤330在例如150°C被干燥预定时间段。在步骤340，端部端接件50-A和50-B (诸如可以由银浆料或化学沉积的金属(诸如铜)形成)被施加到熔丝本体20的每一个端部。在步骤350，端部端接件50-A和50-B可以在150°C被干燥并且在500°C被烧结。端部端接件50-A和50-B可以在步骤360镀有镍(Ni)和/或锡(Sn)以适应熔丝10到电路内的一个或更多个电连接的可焊接性。
[0043]图4示出结合图2A和2B中示出的熔丝100的逻辑流程400的实施例。可熔元件130在步骤410穿过熔丝本体。例如，可熔元件130穿过熔丝本体120，可熔元件130的端部130-A和130-B布置在端面126-A和126-B上。在步骤420，金属化层沉积在熔丝本体120的端面126-A和126-B上。陶瓷粘合剂在步骤430在熔丝本体120的纵向端部沉积在腔125内。陶瓷粘合剂附着到熔丝本体120的内表面并且用于封闭或密封腔125的纵向端部。该粘合剂在步骤440在例如150°C被干燥预定时间段。在步骤450，端部端接件150-A和150-B (诸如可以由银浆料或化学沉积的金属(诸如铜)形成)被施加到熔丝本体120的每一个端部。
[0044]图5A示出根据本公开的替代熔丝500的示例性实施例的分解透视图。熔丝500包括熔丝本体520，该熔丝本体限定腔525，该腔从第一端面526-A延伸到第二端面526-B。如上面关于熔丝10描述的，熔丝本体520可以由电绝缘材料(例如，玻璃、陶瓷、塑料等等)形成。
[0045]可熔元件530布置在腔525内并且从熔丝本体520的第一端面526-A延伸到第二端面526-B。可熔兀件530具有:第一端部530-A,该第一端部是弯曲的或以其它方式制成与熔丝本体520的相应端面526-A连续；和第二端部530-B，该第二端部也是弯曲的或以其它方式制成与熔丝本体520的相应端面526-B连续。可熔元件530可以是带、丝、金属杆、螺旋状绕丝、膜、沉积在基材上的电传导性芯，或者可以具有用来提供电路中断的任何其它合适结构或构造。
[0046]可熔元件530可以包括中心纽折535，该中心纽折也可以具有形成为穿过可熔元件的一个或更多个孔以用作弱连接区域。基本上位于可熔元件530的中心的纽折部分535提供用来减轻应力(包括膨胀应力和压缩应力)的装置，在热循环期间在可熔元件530中可能产生该应力，该应力否则可引起元件530的过早断裂。可熔元件530被构造成在取决于熔丝额定值的某些过流条件下熔化或以其它方式产生开路。
[0047]金属化覆盖层560-A被布置在熔丝本体520的端面526-A上并且与可熔元件530的端部530-A电接触。类似地，金属化覆盖层560-B被布置在熔丝本体520的端面526-B上并且与可熔元件530的端部530-B电接触。显然，金属化覆盖层560-A和560-B不沉积在熔丝本体520的内表面上。金属化覆盖层560-A和560-B帮助形成如下面进一步描述的可熔元件530的端部530-A和530-B与相应端部端接件550-A和550-B之间的电连接。
[0048]绝缘塞子540-A和540-B在熔丝本体520的相应纵向端部布置在腔525内。如上面关于熔丝530描述的，绝缘塞子540-A和540-B可以由绝缘粘合材料(诸如陶瓷粘合剂)形成，在可熔元件530布置在熔丝本体520内(端部530-A和530-B延伸通过塞子540-A和540-B并且布置在相应端面526-A和526-B上)之后，该绝缘粘合材料沉积在腔525内。具体地，由于塞子540-A可以是施加到腔525的粘合剂，布置在熔丝本体520内的可熔元件530被包括塞子540-A的粘合剂包围。以这种方式，可熔元件530的端部530-A延伸通过粘合剂塞子540-A并且也在熔丝本体520外部延伸。类似地，由于塞子540-B可以由施加到腔525的粘合剂制成，因此布置在熔丝本体520内的可熔元件530被包括塞子540-B的粘合剂包围。以这种方式，可熔元件530的端部530-B延伸通过粘合剂塞子540-B并且也在熔丝本体520外部延伸。可熔元件530的端部530-A和530-B的每一个可以沿如上所述的熔丝本体520的相应端面526-A和526-B弯曲或卷曲。金属化覆盖层560-A和560-B然后被施加到如上所述的端面526-A和526-B。
[0049]熔丝500包括第一端部端接件550-A和第二端部端接件550-B，该第一和第二端部端接件布置在熔丝本体520的第一端面526-A和第二端面526-B上，也覆盖相应的绝缘塞子540-A和540-B。具体地，第一端部端接件550-A与熔丝本体520的端面526-A处的可熔元件530的端部530-A和金属化覆盖层560-A电接触。类似地，第二端部端接件550-B与熔丝本体520的端面526-B处的可熔元件530的端部530-B和金属化覆盖层560-B电接触。以这种方式，电流路径通过金属化覆盖层560-A和560-B被限定在端部端接件550-A和550-B与可熔元件530之间。第一和第二端部端接件550-A和550-B可以由电传导性材料形成，该电传导性材料诸如银(Ag)浆料或化学沉积的金属(诸如铜(Cu))，该电传导性材料被施加到熔丝本体520的端部。端部端接件550-A和550-B也可以镀有镍(Ni)和/或锡(Sn)以适应熔丝500焊接到电路板或其它电路连接件。
[0050]图5B示出包括熔丝本体520的组装的熔丝500的侧视图，其中可熔元件530的端部530-A和530-B从熔丝本体520分别沿着端面526-A和526-B延伸。化学镀覆的第一端部端接件550-A和第二端部端接件550-B位于熔丝本体520的相应端部并且在第一 526-A和第二 526-B端面上延伸并覆盖绝缘塞子540-A和540-B (未示出)。
[0051]图5C示出沿图5A中示出的线A-A截取的组装的熔丝500的剖视图。如可以看到的，可熔元件530布置在熔丝本体20的腔525内并且延伸通过绝缘塞子540-A和540-B，其中端部530-A布置在端面526-A上，并且端部530-B布置在端面526-B上。具体地，可熔元件530的端部530-A延伸通过塞子540-A，并且可熔元件530的端部530-B延伸通过塞子540-B。端部530-A被卷曲或弯曲成沿端面526-A的表面延伸。类似地，端部530-B被卷曲或弯曲成沿表面526-B延伸。
[0052]当过流条件出现时，可熔元件530熔化，这中断熔丝500连接到其上的电路。当可熔元件530熔化时，电弧可能形成在间隙或电弧通道中，该间隙或电弧通道产生在留在腔525内的可熔元件530的分离的未熔化的部分之间。可熔元件530的未熔化的部分继续熔化并且从彼此后退，并且其间的电弧通道继续成长直到该电路中的电压低于维持跨越电弧通道的电弧所需的电压，在这时，电弧熄灭。通过减小绝缘塞子540-A和540-B之间限定的腔525的长度d (相对于没有这种绝缘塞子的常规熔丝)，以及通过在熔丝本体520的纵向端部提供绝缘密封件(该绝缘密封件比常规熔丝构造更快速地促进故障电流的中断)，绝缘塞子540-A和540-B用于减小腔525内的这个电弧通道。此外，可以构想，绝缘塞子540-A和540-B可以由陶瓷粘合剂或不具有放气性质的其它绝缘材料形成。因此，当过流条件出现并且在腔525中产生电弧时，绝缘塞子540-A和540-B不发出气体到腔525中，该气体否则可以助长该电弧。
[0053]图6示出结合图5A-5C中示出的熔丝500的逻辑流程600的实施例。在步骤610，可熔元件530 (具有纽折部分535，该纽折部分具有形成为穿过可熔元件的孔)穿过熔丝本体520。例如，可熔元件530穿过熔丝本体520，其端部530-A和530-B布置在端面526-A和526-B上。诸如陶瓷粘合剂的绝缘粘合剂在步骤620在熔丝本体520的纵向端部被沉积在腔525内以形成相应的粘合剂塞子540-A和540-B。该粘合剂附着到熔丝本体520的内表面并且用于封闭或密封腔525的纵向端部，其中可熔元件530的端部530-A和530-B延伸通过粘合剂塞子540-A和540-B。在步骤630，该粘合剂被干燥预定时间段。在步骤640，端部端接件550-A和550-B (该端部端接件可以由例如银浆料或化学沉积的金属(诸如铜)形成)被施加到熔丝本体520的每一个端部。端部端接件550-A和550-B在步骤650被干燥。端部端接件550-A和550-B可以在步骤660镀有镍(Ni)和/或锡(Sn)以适应熔丝500到电路内的一个或更多个电连接件的可焊接性。
[0054]图7A和7B示出根据本公开的替代熔丝700。如同上述熔丝10的情况一样，熔丝700包括熔丝本体720，该熔丝本体限定腔725，该腔从第一端面726-A延伸到第二端面726-B。熔丝本体720的形状可以是例如矩形的、圆柱形的、三角形的等等，具有各种横截面构造。熔丝本体720可以由电绝缘材料(例如，玻璃、陶瓷、塑料等等)形成。
[0055]熔丝700还包括可熔元件710，该可熔元件可以是相对较厚的导体705的变薄部分，该变薄部分诸如可以通过使导体705经受常规模压工艺而形成。可熔元件710被构造成以上面对于可熔元件30讨论的方式在某些过流条件下熔化或以其它方式产生开路。与可熔元件30不同，可熔元件710形成有起皱的波状形状以减轻元件710的热应力，该热应力否则可以在热循环期间引起元件710的过早断裂。此外，可熔元件710的起皱导致可熔元件710的相邻的段的非线性。即，可熔元件710的相邻的段不共面。因此，如果可熔元件710在沿其长度的两个或更多个点开始熔化或分离(诸如，在过流条件的出现期间)，形成在分离点的电弧也不是共面的，并且因此不大可能组合且形成较大的电弧。电弧放电的有害影响因此被起皱的可熔元件710减轻。
[0056]导体705和可熔元件710布置在腔725内，该腔从熔丝本体720的第一端面726-A延伸到第二端面726-B。具体地，导体705具有:第一端部705-A，该第一端部是弯曲的或以其它方式制成与熔丝本体720的相应端面726-A连续；和第二端部705-B，该第二端部也是弯曲的或以其它方式制成与熔丝本体720的相应端面726-B连续。
[0057]绝缘塞子740-A和740-B在熔丝本体720的相应纵向端部布置在腔725内。如上面关于熔丝10描述的，绝缘塞子740-A和740-B可以由绝缘粘合材料(诸如陶瓷粘合剂)形成，在可熔元件725布置在熔丝本体720内(端部7IO-A和7IO-B延伸通过塞子740-A和740-B并且布置在相应端面710-A和726-B上)之后，该绝缘粘合材料沉积在腔726内。具体地，由于塞子740-A可以是施加到腔725的内部的粘合剂，布置在熔丝本体720内的导体705被包括塞子740-A的粘合剂包围。以这种方式，导体705的端部705-A延伸通过粘合剂塞子740-A并且也在熔丝本体720外部延伸。类似地，由于塞子740-B可以由施加到腔725的内部的粘合剂制成，布置在熔丝本体720内的导体705被包括塞子740-B的粘合剂包围。以这种方式，导体705的端部705-B延伸通过粘合剂塞子740-B并且也在熔丝本体720外部延伸。导体705的端部705-A和705-B的每一个可以沿如上所述的熔丝本体720的相应端面726-A和726-B弯曲或卷曲。
[0058]与上述熔丝10、100和500不同，熔丝700在熔丝本体720的第一端面726-A和第二端面726-B不包括用来提供到外部电路元件的电连接件的端部端接件。替代地，位于熔丝本体720外部的导体705的相对较厚的部分提供到其它电路元件的直接连接。
[0059]图8A和8B分别示出根据本公开的替代熔丝800和限定可熔元件810的对应导体805。熔丝800包括熔丝本体820，该熔丝本体限定腔825，该腔从第一端面826-A延伸到第二端面826-B。导体805布置在腔825内。熔丝本体820的形状可以是例如矩形的、圆柱形的、三角形的等等，具有各种横截面构造。熔丝本体820可以由电绝缘材料(例如，玻璃、陶瓷、塑料等等)形成。
[0060]可熔元件810是相对较厚的导体805的变薄部分，该变薄部分诸如可以通过使导体805经受常规模压工艺而形成。可熔元件810被构造成以上面对于可熔元件30讨论的方式在某些过流条件下熔化或以其它方式产生开路。如上述可熔元件710，可熔元件810形成有起皱的波状形状以减轻元件810的热应力，该热应力否则可以在热循环期间引起元件810的过早断裂。此外，可熔元件810的起皱导致可熔元件810的相邻的段的非线性。SP，可熔元件810的相邻的段不共面。因此，如果可熔元件810在沿其长度的两个或更多个点开始熔化或分离(诸如，在过流条件的出现期间)，形成在分离点的电弧也不是共面的，并且因此不大可能组合且形成较大的电弧。电弧放电的有害影响因此被起皱的可熔元件810减轻。
[0061]熔丝800也包括绝缘塞子840-A和840-B，该绝缘塞子在熔丝本体820的相应纵向端部布置在腔825内。绝缘塞子840-A和840-B可以由诸如陶瓷粘合剂的绝缘粘合剂形成，该绝缘粘合剂在熔丝本体820的相应纵向端部布置在腔825中以封闭或密封到那里的开口。具体地，绝缘塞子840-A和840-B可以在可熔元件810布置在熔丝本体820内之后布置在腔825中。绝缘塞子840-A和840-B可以布置成允许导体805的相应的相对较厚的端部部分805-A和805-B布置成通过该塞子以允许端部部分805-A和805-B分别纵向延伸超过端面526-A和526-B。具体地，由于塞子840-A可以是施加到腔825的粘合剂，布置在熔丝本体820内的端部部分805-A被包括塞子840-A的粘合剂包围。以这种方式，导体805的端部部分805-A延伸通过粘合剂塞子540-A并且也在熔丝本体820外部延伸。类似地，由于塞子840-B可以由施加到腔825的粘合剂制成，因此布置在熔丝本体820内的端部部分805-B被包括塞子840-B的粘合剂包围。以这种方式，导体805的端部部分805-B延伸通过粘合剂塞子840-B并且也在熔丝本体820外部延伸。
[0062]熔丝800包括第一端部端接件850-A和第二端部端接件850-B，该第一和第二端部端接件分别位于熔丝本体820的第一端面826-A和第二端面826-B，还覆盖绝缘塞子840-A和840-B。具体地，端部端接件850-A布置在熔丝本体820的相应端部上并且在端面826-A与导体805的至少端部部分805-A电接触。类似地，端部端接件850-B布置在熔丝本体820的相应端部上并且在端面826-B与导体805的至少端部部分805-B电接触。以这种方式，电流路径被限定在端部端接件850-A和850-B与可熔元件810之间。第一和第二端部端接件850-A和850-B可以由电传导性材料形成，该电传导性材料诸如银(Ag)浆料或化学沉积的金属(诸如铜(Cu))，该电传导性材料被施加到熔丝本体820的端部。端部端接件850-A和850-B也可以镀有镍(Ni)和/或锡(Sn)以适应熔丝800焊接到电路板或其它电路连接件。
[0063]图9示出根据本公开的替代熔丝900。熔丝900和制造该熔丝900的方法基本上类似于如上所述的熔丝10和制造熔丝10的方法。具体地，熔丝900包括可熔元件910、熔丝本体920、绝缘塞子940-A和940-B以及化学镀覆的端接件950-A和950-B，该可熔元件910、熔丝本体920、绝缘塞子940-A和940-B以及化学镀覆的端接件950-A和950-B与熔丝10的可熔元件30、熔丝本体20、绝缘塞子40-A和40-B以及端部端接件50-A和50-B以基本上相同的方式被布置和互连。
[0064]可熔元件910被构造成以上面对于可熔元件30讨论的方式在某些过流条件下熔化或以其它方式产生开路。然而，与可熔元件30不同，熔丝900的可熔元件910形成有起皱的波状形状(如上述可熔元件710和810)以减轻元件910的热应力，该热应力否则可以在热循环期间引起元件910的过早断裂。可熔元件910也可以具有形成为穿过那里的一个或更多个孔960以提供弱连接区域。因此，如果可熔元件910在孔960的两个或更多个处开始熔化或分离(诸如，在过流条件的出现期间)，形成在孔960处的电弧也不是共面的，并且因此不大可能组合且形成较大的电弧。电弧放电的有害影响因此被起皱的可熔元件910减轻。[0065]图1OA和IOB示出根据本公开的又一替代熔丝1000。熔丝1000基本上类似于上述熔丝900，并且类似地包括熔丝本体1020和起皱的波形熔丝元件1010，该熔丝元件具有孔，该孔形成为穿过该熔丝元件从而为元件1010提供弱连接区域且如上所述地减轻电弧的形成。然而，与熔丝900不同，熔丝1000不包括绝缘塞子或分离的化学镀覆端接件。替代地，熔丝1000包括熔丝元件1010，该熔丝元件在两个端部以连续的端接件板1030-A和1030-B终止。熔丝1000还包括两件式熔丝本体1020，该两件式熔丝本体具有基本上U形基座1040-A和盖子1040-B部分，该基座和盖子部分被构造用来配合在一起以形成外壳。基座部分1040-A可以包括从其内表面向上延伸的一对纵向间隔的凸台1050，并且熔丝元件1010和盖子部分1040-B可以包括形成为穿过那里的对应布置的孔对1060和1070以便接收凸台1050，如下面进一步描述的。基座1040-A和盖子1040-B部分可以由电绝缘材料(诸如玻璃，陶瓷，塑料等等)形成。
[0066]当熔丝1000如图1OB中所示被可操作地组装时，熔丝元件1010被夹在基座部分1040-A和盖子部分1040-B之间并且配合在其间限定的腔或通道1080内，其中凸台1050向上延伸通过孔1060和1070。凸台1050此后可以被热压变形以便实现凸台1050和盖子部分1040-B之间的过盈配合，因此将基座部分1040-A、熔丝元件1010和盖子部分1040-B牢固地固定在一起。在这样组装的熔丝1000的情况下，熔丝元件1010的端接件板1030-A和1030-B从熔丝1020突出并且平坦地邻接熔丝本体1020的相应端部。端接件板1030-A和1030-B因此适应熔丝1000到电路板或其它电路连接件的焊接。应当理解，用来将熔丝本体1020的基座部分1040-A和盖子部分1040-B紧固在一起的许多其它装置可以取代上述热压变形的凸台1050。例如，基座部分1040-A和盖子部分1040-B可以通过卡扣配合或通过使用机械紧固件或粘合剂被紧固在一起。
[0067]虽然本发明已经参考某些实施例被公开，但所述实施例的许多修改，变化和改变是可能的，而不偏离如所附权利要求中限定的本发明的领域和范围。因此，所意图的是，本发明不限于描述的实施例，而是它的全部范围由以下权利要求及其等同物的语言限定。
【权利要求】
1.一种熔丝，所述熔丝包括: 由电绝缘材料形成的熔丝本体,所述熔丝本体限定腔,所述腔从所述熔丝本体的第一端部延伸到所述熔丝本体的第二端部； 可熔元件，所述可熔元件布置在所述腔内并且从所述熔丝本体的第一端部的第一端面延伸到所述熔丝本体的第二端部的第二端面；和 绝缘塞子，所述绝缘塞子在所述第一端部和第二端部结合到所述熔丝本体的内表面，其中所述绝缘塞子形成封闭所述腔的相应端部的密封件。
2.根据权利要求1所述的熔丝，其中，所述可熔元件在所述腔内从所述熔丝本体的第一端部对角地延伸到所述熔丝本体的第二端部。
3.根据权利要求1所述的熔丝，其中，所述可熔元件延伸通过所述绝缘塞子。
4.根据权利要求1所述的熔丝,其中,所述绝缘塞子由绝缘粘合材料形成。
5.根据权利要求4所述的熔丝，其中，所述绝缘粘合材料是陶瓷粘合剂。
6.根据权利要求1所述的熔丝，其中，所述绝缘塞子由绝缘粘合材料形成，所述绝缘粘合材料在所述绝缘塞子在所述熔丝本体内暴露到电弧条件时不具有放气性质。
7.根据权利要求1所述的熔丝，其中，所述可熔元件包括纽折部分，所述纽折部分定位成靠近所述可熔元件的中间。
8.根据权利要求7所述的熔丝，还包括靠近所述纽折部分形成为穿过所述可熔元件的至少一个孔。
9.根据权利要求1所述的熔丝，其中，所述可熔元件具有起皱的波状形状，从而为所述可熔元件提供不共面的相邻的段。
10.根据权利要求9所述的熔丝，还包括形成为穿过所述可熔元件的至少一个孔。
11.根据权利要求1所述的熔丝，其中，所述可熔元件是相对较厚的导体的变薄部分。
12.根据权利要求1所述的熔丝，还包括第一端部端接件和第二端部端接件，所述第一端部端接件和第二端部端接件在所述熔丝本体的第一端部和第二端部处覆盖相应绝缘塞子，所述第一端部端接件在所述第一端面处与所述可熔元件电接触，并且所述第二端部端接件在所述第二端面处与所述可熔元件电接触。
13.根据权利要求12所述的熔丝，其中，所述可熔元件具有:第一端部，所述第一端部布置在所述第一端部端接件和所述第一端面之间，并且与所述第一端部端接件和所述第一端面接触；和第二端部，所述第二端部布置在所述第二端部端接件和所述第二端面之间，并且与所述第二端部端接件和所述第二端面接触。
14.根据权利要求12所述的熔丝，其中，所述第一端部端接件和第二端部端接件由电传导性浆料形成。
15.根据权利要求14所述的熔丝，其中，所述电传导性浆料是银浆料。
16.根据权利要求12所述的熔丝，其中，所述第一端部端接件和第二端部端接件由化学沉积的金属形成。
17.根据权利要求12所述的熔丝，其中，所述第一端部端接件和第二端部端接件均覆盖有传导性金属材料。
18.根据权利要求1所述的熔丝，还包括金属化覆盖层，所述金属化覆盖层布置在所述熔丝本体的第一端面和第二端面上，与所述可熔元件的相应端部电接触，以便于实现所述可熔元件与所述第一端部端接件和第二端部端接件之间的电连接。
19.根据权利要求1所述的熔丝，其中，所述熔丝本体包括基座部分和盖子部分，其中所述基座部分具有从其延伸的一对凸台，所述一对凸台用来接合所述可熔元件和所述盖子部分中的对应地布置的孔，以将所述熔丝固定在组装后的构造中。
20.一种用来形成熔丝的方法，所述方法包括: 将可熔元件穿过熔丝本体的腔，所述可熔元件的端部布置在所述熔丝本体的相应端部的端面上；和 在所述熔丝本体的端部附近将绝缘粘合剂沉积在所述腔内，其中所述绝缘粘合剂附着到所述熔丝本体的内表面并且密封所述腔。
21.根据权利要求20所述的方法，还包括将传导性端部端接件施加到所述熔丝本体的端部。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，将传导性端部端接件施加到所述熔丝本体的端部的步骤包括以金属材料化学镀覆所述熔丝本体的端部。
23.根据权利要求20所述的方法，还包括将金属化覆盖层沉积在所述熔丝本体的端面上，以便于实现所述可熔元件与所述端部端接件之间的电连接。
24.根据权利要求20所述的方法，还包括在所述可熔元件中形成至少一个纽折部。
25.根据权利要求24所述的方法，还包括在所述可熔元件中、靠近所述至少一个纽折部形成至少一个孔。
26.根据权利要求20所述的方法，还包括使所述可熔元件形成为起皱的波状形状，从而为所述可熔元件提供不共面的相邻的段。
27.根据权利要求26所述的方法，还包括在所述可熔元件中形成至少一个孔。
28.根据权利要求20所述的熔丝，还包括模压导体的一部分以形成所述可熔元件。
29.根据权利要求20所述的熔丝，还包括将熔丝本体的盖子部分紧固到熔丝本体的基座部分以组装所述熔丝本体，其中将从所述基座部分延伸的一对凸台插入穿过所述熔丝本体的盖子部分和所述可熔元件中的对应地布置的孔。
30.根据权利要求29所述的 熔丝，还包括热压变形所述凸台，以将所述熔丝本体固定在组装后的构造中。
【文档编号】H01H85/30GK103890893SQ201280051572
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2012年10月24日 优先权日:2011年10月27日
【发明者】D·阿奇, S·伯戈斯, M·戴扎, C·德利昂, M·马奎内斯, D·翁肯, J·帕戈瑞恩, R·雷塔多, B·萨隆加, C·祖鲁塔, R·杜马兰 申请人:保险丝公司