專利名稱：帶保護罩的指示熔斷器的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明一般涉及熔斷器，特別涉及帶有指示裝置的熔斷器。
帶有指示裝置的熔斷器是行業(yè)中一般所公知的。
圖3A中示出一種現(xiàn)有的指示熔斷器設計100。熔斷器體116可任選地包括一個定向環(huán)114，該環(huán)可設置在熔斷器體116的周面上。定向環(huán)114用來確保熔斷器100的正確安裝。這種定向裝置的精密結(jié)構(gòu)和功能在美國專利5,549,404號中有說明，該專利的內(nèi)容在這里被引用供參考。
接線端118和120設在熔斷器的兩個相對端。主要熔斷元件或熔絲在電路上被連接到兩個接線端118、120上。在正常操作條件下，通過熔斷器100的大部分電流是由主熔斷元件122承載的。熔斷器的“正常操作條件”或正常操作狀態(tài)是指一種條件，其時主熔斷元件122完整無損，電流能從一個接線端(118或120)，沒有顯著阻礙地通過熔斷器100和另一個接線端(118或120)流出熔斷器。
導線142的一端被連接到一個接線端118上，另一端連接到一個指示器組件144的一端上。指示器組件包括一個具有扁平端或“砑光”端148的指示器銷146、一個偏置件套156和一個與套156的底部和指示器銷146的頭部接觸的偏置件158，以致有一股將指示器銷向外推出的傾向。導線142被連接到指示器銷146的砑光端148，從而在正常操作條件下可阻止指示器銷146被偏置件158推出到熔斷器100外。
熔斷器100通常含有粒狀電弧猝熄介質(zhì)150，為的是當熔斷器100被“燒壞”而主熔絲被毀時用來熄滅并抑制電弧。電弧猝熄介質(zhì)通常為細粒狀物質(zhì)如砂，白色軟粘土及其混合物。
在某些低安培額定熔斷器中，導線142也可用作主熔絲，從而在熔斷器100的構(gòu)造中能省去一個另設的主熔絲元件122。
在正常操作條件下主要通過主熔絲122來承載電流使它通過熔斷器。一旦主熔絲被毀(例如在超載條件下)，電流被轉(zhuǎn)到導線142。導線142承載電流的能力顯然比主熔絲小。這樣由于電流的轉(zhuǎn)向，導線142會迅速被毀。不再能約束指示器銷146，因此偏置件158將銷146推出到熔斷器體116之外，這樣來指示出熔斷器112是在燒壞狀態(tài)。
現(xiàn)有熔斷器的構(gòu)造存在著各種問題。
歷史上，帶有銷指示器的熔斷器一般都需要電弧猝滅填充劑，為的是對額定在約5安培或更大的熔斷器提供合適的性能。對于電流額定值超過15安培的熔斷器，這一點更為真實。但包括這種填充劑會增加熔斷器的制造費用，顯然還增加材料費用。而且，粒狀填充劑對用來存儲、搬運及將它引入到熔斷器內(nèi)的制造設備極具破壞性。填充劑還會堵塞彈簧偏置件或阻礙指示器構(gòu)件的正確運動，從而有害地沖擊熔斷指示器的操作。另外，與熔絲毀壞有關(guān)的熱和電弧能引起與填充劑的反應并產(chǎn)生填充劑的團粒或小球，它們還會進一步阻止指示器組件的正確活動和指示器銷的運動。
另一個與現(xiàn)有設計有關(guān)的問題是，當熔斷器被“燒”時，主熔絲可能變形以致與指示器銷接觸，從而阻止指示器銷使它不能被推出到熔斷器體外，這樣便不能清晰地指示熔斷器已被“燒壞”。
一個相關(guān)的問題是，主熔絲在被毀時至少會部分熔化，因此會固定或焊接在導線上，從而阻止指示器銷適當?shù)貜娜蹟嗥鲀?nèi)冒出。
還有另一個與現(xiàn)有設計有關(guān)的問題是，熔絲在被毀時產(chǎn)生的氣體能通過指示器銷所穿過的孔從熔斷器內(nèi)跑出。
授予Knapp，Jr.的美國專利4,023,133號曾公開一種指示熔斷器，它有一個含有電弧猝熄填充劑的熔斷器體。主熔斷元件連接兩個接線端，有一導線被連接到一個接線端上和一個銷上，以便在正常操作時用來約束該銷。當導線熔化或被毀時，該銷被向外推出并驅(qū)動一個復雜的指示器組件。環(huán)繞著偏置的銷驅(qū)動器設有一帽。如上所指出，包含粒狀填充劑會增加熔斷器的費用，并可有害地影響熔斷器的操作。該指示器組件過分復雜并昂貴。另外，該專利沒有就如何設置主熔絲以免與導線干擾進行說明。
授予Knapp Jr.的美國專利4,204,182號曾公開一種熔斷器，它有一個含有電弧猝熄填充劑的本體。單一熔斷元件的一端被連接到一個接線端上，另一端被連接到一個導桿上。設有一個分隔壁部分包圍著該導桿。在熔斷器的一端還設有一個管件部分包圍著該導桿。包含粒狀填充劑增加熔斷器的費用并會有害地影響熔斷器的操作。填充劑必須被一具有較大孔眼的隔板和一團硅脂包含著。另外，沒有設置分開的導線來約束指示器銷。
授予Cameron的美國專利3,636,491號曾公開一種含有電弧猝熄填充劑的指示熔斷器。設有多個熔斷元件將一對相對的接線端連接起來。有一約束導線被連接在一個指示柱塞上。有一殼體件包圍著指示柱塞。約束導線通過殼體件上的一個大孔被連接到指示柱塞上，然后從該孔出來被連接到一個接線端上。包含粒狀填充劑增加熔斷器的費用并會有害地影響熔斷器的操作。由于在殼體件上的大孔，該指示器組件似乎特別容易被填充劑污染。該專利沒有就如何設置主熔斷元件以便盡可能小地干擾導線進行說明。
本發(fā)明由于提供一種帶有保護罩件的指示熔斷器的構(gòu)造，能解決上述這些問題和其他一些問題。
本發(fā)明的一個較優(yōu)形式為一具有熔斷器體和位在其相對端的接線端部的熔斷器。有一主熔絲電連接到該相對的接線端部上。有一指示器組件被結(jié)構(gòu)在熔斷器內(nèi)，還有一導線電連接到其中一個接線端部上和該指示器組件上，使當導線被毀時啟動指示器組件，從而指示出熔斷器是在燒壞的狀態(tài)。有一個罩件包圍著指示器組件。熔斷器能基本上不含填充材料。在某些用途上，填充劑材料可結(jié)合罩件使用。
按照本發(fā)明構(gòu)造的熔斷器可包括一個在其相對端有接線端部的熔斷器體。有一指示器組件裝在熔斷器內(nèi)。有一導線電連接到其中一個接線端部上和指示器組件上，當導線受到破壞時指示器組件便被啟動，從而可指示出熔斷器是在燒壞的狀態(tài)。有一罩件包圍著指示器組件。主熔絲的第一端與其中一個接線端部電連接。主熔絲有一個從第一端延伸并偏離導線的第一斜向過渡區(qū)段，為的是防止在主熔絲和導線之間發(fā)生接觸和干涉。主熔絲的第二區(qū)段從該斜向過渡區(qū)延伸而在罩件的外表面和熔斷器體的內(nèi)表面之間通過，最后使主熔絲的第二端與另一個接線端連接。
下面簡要說明附圖

圖1為本發(fā)明的銷指示熔斷器的側(cè)視圖。
圖2為圖1中的銷指示熔斷器的頂視圖。
圖3A為一種現(xiàn)有技術(shù)的設計的剖視圖。
圖3B為圖2中沿3-3線切開的剖視圖。
圖4為本發(fā)明的保護罩的側(cè)視圖。
圖5為圖4中的罩的頂視圖。
圖6為圖5中沿6-6線切開的剖視圖。
圖7為按照本發(fā)明構(gòu)造的某些構(gòu)件的剖視圖。
圖8為圖7從不同的視角看的部分視圖。
現(xiàn)在詳細說明本發(fā)明的較優(yōu)實施例。
按照本發(fā)明構(gòu)造的熔斷器10包括一個用來指示熔斷器被燒壞情況的裝置12。
熔斷器10有一細長的體16，一般為圓筒形有一縱長軸線A，但顯然它可以是任何一種合適的形狀(例如長方形或多角形)。熔斷器體16由電絕緣材料如玻璃-三聚氰胺材料或螺旋形卷繞的硫化膠管制成。
在熔斷器體16周面上可設有一個定向環(huán)14。定向環(huán)14用來確保熔斷器10的正確安裝。這種定向裝置的精密構(gòu)造和功能在美國專利5,594,404號中有說明，其內(nèi)容在這里被引用供參考。或者，定向環(huán)可被省略。
接線端18和20設在熔斷器體16的相對端上。接線端18、20可用任何一種合適的方法如卷縮固定在熔斷器體16上。任何一種合適的接線端形狀或構(gòu)造都可使用。在本發(fā)明的一個較優(yōu)形式中，接線端18、20為金屬箍的型式。接線端18、20由導電村中鍍銀的銅、銀鎳合金、銅錫鋅合金鍍的銅、銅合金材料制成。
指示器組件44基本上設在熔斷器體16內(nèi)(圖3B和7)，它包括一個指示器銷46，其一端的形式為一擴大的扁平面或“砑光”的平面48其上有一弧形槽50。在該銷46的另一端設有一個擴大的頭部54，可明亮地著色或用其他方法改善其可視性。
有一偏置件套56包圍著至少一部分指示器銷46。該套有一安裝突緣60支承在設在接線端20的安裝突出邊緣62上。安裝突出邊緣62形成一個可用壓配合接納偏置件套56的中心孔。偏置件套可用任何一種合適的方法如上述的壓配合、釬焊或兩者都用、固定在金屬箍上。
在偏置件套56內(nèi)設有一個偏置件58環(huán)繞著至少一部分指示器銷46。偏置件58可采用任何一種合適的構(gòu)造，一種較優(yōu)的形式為一螺旋彈簧。在所示實施例中，偏置件58的一端支承在套56的底部上，而另一端與銷46的擴大頭部54接合。由于偏置件58存儲的能量，在指示器組件44活動時，指示器銷便可被推出到熔斷器外。應該注意到，指示器銷46的擴大端48大于套56底上制出的孔，因此該孔可作為“擋止板”，可用來阻止指示器銷46，不讓它完全從熔斷器內(nèi)彈出。
有一保護罩34設在熔斷器之內(nèi)、包圍著整個指示器組件(圖3B及4-6)。該罩34可由任何一種合適的材料如金屬或塑料制成。在一較優(yōu)實施例中，罩34由一種液晶聚合物制成。一種這樣的聚合物在商業(yè)上的名稱為XYDAR G930TM樹脂。
罩34有一圓錐形的端頭36。罩34的精確尺寸和形狀可有很大的變化。在一較優(yōu)的形式中，錐形端包含的鈍角約為120°。在錐形端上有一小通道37。只是舉一個例子，該小通道的直徑D37可約為.46mm(.018英寸)。
罩34有一個一般為圓筒形的區(qū)段或本體38，和一個設在錐形端36對面端的安裝突緣40。安裝突緣40包括一條設在其內(nèi)的槽或通道39，其目的將在下面說明。安裝突緣支承在熔斷器體的一個端頭上。
罩34能使額定電流為5安培或更大的熔斷器即使在缺乏電弧猝熄填充劑的條件下，也能正常地工作。
主熔絲22在電路上與兩個接線端18、20連接，其第一端24與一個接線端18接觸，在該接線端18上可用焊錫將主熔絲固定并改善電連接。主熔絲22可具有一個從第一端24伸出的斜向的過渡區(qū)段28。在一較優(yōu)實施例中，在該斜向過渡區(qū)域28內(nèi)設有一個“弱點”，如尺寸變窄的區(qū)域29(見圖7)。該“弱點”指出熔斷器被“燒壞”或承載的電流超過其能承載的水平時熔斷器將被毀壞的位置。最好，尺寸變窄的弱點或弱區(qū)29位在縱長中心線上而在接線端18和罩34的錐形端36之間，這樣可減少主熔絲22干擾指示器組件44活動的可能性。
主熔絲22從斜向過渡區(qū)段28向前延伸到罩34的外表面和熔斷器殼體16的內(nèi)表面之間。熔絲22的這個區(qū)段30可采取任何一種需要的形狀。在一較優(yōu)實施例中，區(qū)段30一段為平面。
主熔絲22終止在第二端32上。該第二端32延伸通過罩34上的槽39并通過接線端20的安裝突出邊緣62上形成的通道64。
當罩34由金屬制成時，可不一定需要使主熔絲22與接線端20直接接觸。例如，接線端20可通過金屬安裝突緣40在電路上連接到罩34上。這時第二端只要與罩接觸便可完成所需的電連接。
主熔絲22可由任何一種合適的易熔導電材料制成。只是舉一個例，主熔絲22可由鋅制成。
導線42的一端可用焊錫26連結(jié)在接線端18上。導線42延伸通過罩34的錐形端36上的通道37。通道37的直徑略大于導線的直徑，例如，導線通過通道37時徑向間隙約為.006英寸。導線42被至少連結(jié)到指示器銷46的擴大扁平端48上。導線42還可在弧形缺口50上卷繞幾圈，然后繼續(xù)沿著指示器銷螺旋盤繞。如圖7和8所示，導線42還可環(huán)繞偏置件套延伸直到安裝突緣60下面。因此導線可在電路上與兩個接線端18、20連接。在電流過載時，在接線端18和銷48的扁平端之間的導線至少一部分被毀，于是銷46被松開，當它通過套56底部的孔被彈出時，導線42的螺旋形卷繞能互相疊并，從而能避免干擾銷46的活動。至于導線42具體連結(jié)在指示器組件上的方式是可變化的，只要能達到在兩個接線端之間所需的電連接即可。
在沒有受損時，導線42約束著指示器銷46。導線42具有足夠的強度可阻止偏置件58將指示器銷46向外推出。
在某些低額定電流的熔斷器中，導線42也可用作主熔絲，從而能省掉另設的主熔絲元件22。
這種熔斷器的構(gòu)造具有好幾個優(yōu)點。罩34能使指示器組件44與主熔絲22隔開，并有助于閉合指示器銷46從熔斷器射出的端頭。因此能適當?shù)厝菁{在主熔絲燒掉時產(chǎn)生的電弧和氣體而可不必求助于采用電弧猝熄填充劑。這樣，本發(fā)明的熔斷器10制造起來費用就較少，而操作起來更為可靠。另外，主熔絲22的位置其用罩34與指示器組件44的隔離在主熔絲22被毀時有助于阻止對指示器組件的活動的干擾。
現(xiàn)在說明本發(fā)明的熔斷器10的操作。
在正常操作條件下，電流主要通過熔斷器10的主熔絲22被承載。在超載的情況下，主熔絲22被毀，特別容易發(fā)生在尺寸變窄區(qū)29的“弱點”上。電流于是轉(zhuǎn)向?qū)Ь€42。由于導線42承載電流的能力顯著地比主熔絲22，導線42也很快被毀。這時導線42不再能約束指示器銷46，于是偏置件58能自由推動指示器銷向外使它離開熔斷器體16。指示器銷46由于整體被彈出，而其擴大端48不能通過在偏置件套56底上形成的孔因此被停止。
本發(fā)明只是就較優(yōu)實施例進行說明。但應知道在本發(fā)明的啟示下、在不離開本發(fā)明的創(chuàng)意和范圍的條件下是可以作出眾多的修改和變化的，這些修改和變化應包括在本發(fā)明的權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種熔斷器，具有一個熔斷器體；在所說熔斷器體的相對端的接線端部；一條與所說各接線端部電連接的主熔絲；一個指示器組件；一條與所說接線端部由連接并裝于所說指示器組件上的導線，所說導線的被毀可起動所說指示器組件，從而指示出熔斷器燒壞的情況；及一個包圍著所示指示器組件的罩件；所說熔斷器基本上沒有填充材料。
2.按照權(quán)利要求1的熔斷器，其特征為，所說熔斷器的額定使用電流為5安培或更多。
3.按照權(quán)利要求1的熔斷器，其特征為，所說罩有一個一般為圓筒形的本體和一個第一圓錐形的端部。
4.按照權(quán)利要求3的熔斷器，其特征為，所說罩有一與所說圓錐形端相對的第二端，和一個設在所說第二端上并倚靠在所說熔斷器體的一端上的安裝突緣。
5.按照權(quán)利要求1的熔斷器，其特征為，所說罩由液晶聚合物制成。
6.按照權(quán)利要求3的熔斷器，其特征為，所說圓錐形端在其上制有一通道，而所說導線以小間隙通過所說通道。
7.按照權(quán)利要求6的熔斷器，其特征為，所說小間隙不大于約0.006英寸。
8.按照權(quán)利要求1的熔斷器，其特征為，所說指示器組件包括一個指示器銷，所說導線被連接到其中一個所說接線端部上和指示器銷的一端上，為的是當所說熔斷器處在正常操作條件下時將所說指示器銷基本上保持在所說熔斷器體內(nèi)。
9.按照權(quán)利要求1的熔斷器，其特征為，所說指示器組件包括一個設在中心上面具有一個擴大頭部的指示器銷，其尺寸這樣制定使在所說指示器組件致動時至少所說擴大頭部能伸出熔斷器體；一個包圍所說指示器銷并安裝在其中一個所說接線端部上的偏置件套；及一個容納在所說偏置件套內(nèi)并與所說擴大頭部接觸的偏置件，在所說指示器組件致動時，該偏置件能推動所說指示器銷向外離開所說熔斷器體；所說導線被連接到其中一個所說接線端部上和一個所說指示器銷的端頭上，以便當熔斷器處在正常操作條件下時能將所說指示器銷基本上保持在所說熔斷器體之內(nèi)。
10.按照權(quán)利要求9的熔斷器，其特征為，其中一個所說接線端部具有一個金屬箍，所說金屬箍在其上設有一個安裝突出邊緣；而所說偏置件套包括一個倚靠在所說安裝突出邊緣上的安裝突緣。
11.按照權(quán)利要求1的熔斷器，其特征為，所說主熔絲位于所說罩之外。
12.按照權(quán)利要求11的熔斷器，其特征為，所說主熔絲具有一個尺寸減小的區(qū)段，該區(qū)段在所說罩的所說圓錐形端和其中一個所說接線端部之間的縱向?qū)χ小?br> 13.按照權(quán)利要求1的熔斷器，其特征為，所說主熔絲的第一端被釬焊在其中一個所說接線端部上；所說主熔絲有一從所說第一端延伸并偏離所說導線的第一斜向過渡區(qū)段，為的是防止在所說主熔絲和所說導線之間發(fā)生接觸和干涉；所說主熔絲還具有一個從所說斜向偏移區(qū)延伸的一段為平面的第二區(qū)段，該區(qū)段在所說罩的外表面和所說熔斷器體的內(nèi)表面之間通過；所說主熔絲還延伸通過一個在所說罩上制出的槽并終止在一個與另一所說接線端部接觸的第二端上。
14.按照權(quán)利要求1的熔斷器，其特征為，所說熔斷器包括一個連結(jié)在所說熔斷器體外周面上的定向環(huán)。
15.按照權(quán)利要求1的熔斷器，其特征為，形式為金屬箍的所說接線端部可由從含有銀鎳合金、鍍有銅錫鋅合金的銅、銅合金和鍍銀的銅的組群中選取的材料制成。
16.按照權(quán)利要求1的熔斷器，其特征為，所說導線用作所說主熔絲。
17.一種熔斷器，具有一個熔斷器體；在所說熔斷器體的兩個相對端處的接線端部；一個指示器組件；一條與所說兩個接線端部電連接并裝于所說指示器組件上的導線，所說導線的被毀可起動所說指示器組件，從而指示出熔斷器燒壞的情況；一個包圍著所說指示器組件的罩件；及一條主熔絲，其第一端電連接到其中一個所說接線端部上，所說主熔絲有一第一斜向過渡區(qū)段從所說第一端延伸，它偏離所說導線，為的是防止在所說主熔絲和所說導線之間發(fā)生接觸和干涉，所說主熔絲還有一個第二區(qū)段從所說斜向過渡區(qū)延伸并通過所說罩的外表面和所說熔斷器體的內(nèi)表面之間，所說主熔絲終止在一個與另一個所說接線端部電連接的第二端上。
18.按照權(quán)利要求17的熔斷器，其特征為，所說主熔絲具有一個尺寸減小的區(qū)段，并在所說罩的圓錐形端和其中一個所說接線端部之間縱向?qū)χ小?br> 19.按照權(quán)利要求17的熔斷器，其特征為，所說罩具有一個一般為圓筒形的本體和一個第一圓錐形的端部。
20.按照權(quán)利要求19的熔斷器，其特征為，所說圓錐形端部在其上制有一條通道，所說導線以小間隙延伸通過所說通道。
21.按照權(quán)利要求19的熔斷器，其特征為，所說罩具有與所說圓錐形端部相對的第二端，有一設在所說第二端上的安裝突緣倚靠在所說熔斷體的一端上，在所說罩的所說第二端上制有一槽，主熔絲的所說第二端延伸通過在所說罩上制出的所說槽并與另一個所說接線端部接觸。
全文摘要
一種用銷指示的熔斷器結(jié)構(gòu)采用一個保護罩件來使指示器組件與主熔絲隔離。采用創(chuàng)新的保護罩，便可不用電弧猝熄填充劑，因此可得到一個費用較低而更可靠的熔斷器結(jié)構(gòu)。主熔絲被這樣布置在熔斷器內(nèi)，使在指示器組件活動時能減少與指示器組件的潛在干擾。
文檔編號H01H85/30GK1239313SQ9910862
公開日1999年12月22日 申請日期1999年6月16日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月16日
發(fā)明者D·J·馬古, K·A·奧弗頓, R·E·莫勒特 申請人:庫帕技術(shù)公司