CN108695125B - 表面安装熔断器 - Google Patents
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Abstract
一种表面安装熔断器包括：熔断器体、第一端子和第二端子、以及可熔元件。熔断器体具有基座和盖子。基座包括限定内部腔体的底板和多个邻接的侧壁，其中，侧壁的顶部边缘限定与内部腔体相接的凹入的肩部。盖子包括设置在凹入的肩部上并且封盖内部腔体的主体。第一端子和第二端子延伸穿过基座的相对的侧壁。第一端子和第二端子围绕相对的侧壁和盖子延伸并且设置为与相对的侧壁和盖子邻接。可熔元件延伸穿过内部腔体并且连接到第一端子和第二端子。
Description
技术领域
本发明总体上涉及电路保护装置的领域，并且更具体地涉及低成本的表面安装熔断器以及制造它的方法。
背景技术
熔断器通常用作电路保护装置，并且典型地安装在电源与要保护的电路中的部件之间。一种通常被称为“表面安装熔断器”的类型的熔断器包括电绝缘的熔断器体，该熔断器体容纳有可熔元件，该可熔元件在延伸穿过熔断器体的相对的纵向端部的导电金属端子之间延伸。所述端子通常围绕熔断器体的端部弯曲到熔断器体的下侧，以便提供通向印刷电路板(PCB)的电连接。在发生特定的故障状况(例如过载电流状况)时，可熔元件熔化或者以其它方式分离，以便中断电源与被保护的部件之间的电流的流动。
表面安装熔断器的市场竞争激烈，因而表面安装熔断器的制造商必须最小化生产成本以便具有竞争力。就这些和其它考虑而言，目前的改进可能是有用的。
发明内容
提供本“发明内容”是为了以简化的形式来介绍将会在下文中的“具体实施方式”部分中进一步描述的一些概念。本发明内容不意图确定所要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不意图帮助决定所要求保护的主题的范围。
根据本公开的表面安装熔断器的一个示例性实施例可以包括：熔断器体、第一端子和第二端子、以及可熔元件。所述熔断器体具有基座和盖子。所述基座包括限定内部腔体的底板和多个邻接的侧壁，其中，所述侧壁的顶部边缘限定凹入的肩部，所述肩部界定所述内部腔体。所述盖子包括设置在所述凹入的肩部上并且封盖所述内部腔体的主体。所述第一端子和第二端子延伸穿过所述基座的相对的侧壁。所述第一端子和第二端子围绕所述相对的侧壁及所述盖子延伸，并且设置为与所述相对的侧壁及所述盖子邻接，以将所述盖子固定到所述基座上。所述可熔元件延伸穿过所述内部腔体并且连接到所述第一端子和第二端子。
用于制造根据本公开的表面安装熔断器的方法的一个示例性实施例可以包括：围绕第一端子和第二端子模制熔断器体的基座，所述基座包括限定内部腔体的底板和多个邻接的侧壁，所述第一端子和第二端子延伸穿过所述基座的相对的侧壁。
用于制造根据本公开的表面安装熔断器的方法的另一个示例性实施例可以包括：围绕第一端子和第二端子模制熔断器体的基座，所述基座包括限定内部腔体的底板和多个邻接的侧壁，所述第一端子和第二端子延伸穿过所述基座的相对的侧壁；将可熔元件连接到所述第一端子和第二端子，所述可熔元件延伸穿过所述内部腔体；将所述熔断器体的盖子的主体设置在形成于所述基座的侧壁的顶部边缘中的凹入的肩部上，其中，从所述主体的纵向端部延伸的凸缘设置在形成于所述相对的侧壁的顶部边缘中的互补的缺口中；以及将所述第一端子和第二端子围绕所述相对的侧壁和所述盖子弯曲，以将所述盖子固定到所述基座。
附图说明
图1a是示出根据本公开的一个示例性实施例的表面安装熔断器的分解透视图；
图1b是示出图1a所示的表面安装熔断器的透视图；
图1c是示出处于完全组装构造的图1a所示的表面安装熔断器的侧视图；
图2是示出根据本公开的一个替代性实施例的表面安装熔断器的分解透视图；
图3是示出根据本公开的另一个替代性实施例的表面安装熔断器的分解透视图；
图4a是示出根据本公开的另一个替代性实施例的表面安装熔断器的透视图；
图4b是示出处于完全组装构造的图4a所示的表面安装熔断器的侧视图；
图5是示出根据本公开的制造表面安装熔断器的示例性方法的流程图。
具体实施方式
现在将参考附图来更充分地描述根据本公开的表面安装熔断器以及制造它的方法的实施例，在附图中呈现了本公开的优选实施例。然而，本公开的表面安装熔断器和随附的方法可以以许多不同的形式实施，并且不应该被解释为局限于本文所阐述的实施例。相反地，提供这些实施例是为了使本公开透彻和完整，并且将向本领域技术人员传达表面安装熔断器的某些示例性方面以及随附的方法。在附图中，除非另有说明，否则相同的数字始终指代相同的元件。
参考图1a，示出了根据本公开的示例性实施例的表面安装熔断器100(下文中称为“熔断器100”)的分解图。如将在下面更详细地描述的那样，熔断器100被示出处于部分地组装状态。熔断器100可以包括：可熔元件112、第一端子114和第二端子116、以及具有基座118和盖子120的熔断器体117。为了方便和清楚起见，本文可以使用例如“顶部”、“底部”、“纵向”、“横向”、“竖直”和“水平”等术语来描述熔断器100的各个部件的相对位置和定向，这些相对位置和定向都是相对于图1a所示的熔断器100的几何结构和定向而言的。所述术语将会包括具体地提及的词语、这些词语的派生词、以及具有类似含义的词语。将以类似的方式使用类似的术语来描述本文公开的后续的实施例。
熔断器体117的基座118可以由电绝缘材料(例如塑料、陶瓷等)形成并且可以包括底板122和邻接的侧壁124、126、128、130，所述底板和侧壁限定内部腔体132。侧壁124至130的顶部边缘134、136、138、140可以限定凹入的肩部142，凹入的肩部142界定内部腔体132。缺口137、139可以形成在纵向地相对的侧壁126、130的顶部边缘136、140中并且可以与凹入的肩部142相交。熔断器体117的盖子120可以包括大致平坦的主体143，主体143具有从其纵向端部延伸的凸缘144、146。盖子120的尺寸和形状可以大致类似于基座118的凹入的肩部142和缺口137、139的合成的尺寸和形状。凹入的肩部142和缺口137、139可以适于以与盖子120呈紧密的间隙配合的关系来接收盖子120的主体143和凸缘144、146。例如，当盖子120和基座118如图1b中所示地配合时，盖子120的顶表面148大致与基座118的顶部边缘134至140齐平，并且凸缘144、146的纵向端部150、152大致与侧壁126、130齐平。
再次参考图1a，熔断器100的第一端子114和第二端子116可以由导电材料(例如铜或者镀有镍或其它导电且耐腐蚀材料的铜合金之一)的大致平坦的部分形成，该大致平坦的部分分别以相对于盖子120大致平行的定向延伸穿过熔断器体117的纵向地相对的侧壁126、130。第一端子114和第二端子116可以朝向内部腔体132延伸到侧壁126、130的内表面的程度，但这不是关键。在各种替代性实施例中，第一端子114和第二端子116中的一者或两者可以延伸到内部腔体132中。
可熔元件112可以纵向地延伸穿过熔断器体117的内部腔体132和缺口137、139，并且可以连接到与其电连通的第一端子114和第二端子116。可熔元件112可以由任何合适的导电材料(所述导电材料包括但不限于锡或铜)形成，并且可以构造成在发生预定的故障状况(例如过载电流状况，在这种状况下，超过预定最大电流的电流量流过可熔元件112)时熔化和分离。可熔元件112可以是适合于期望的应用的任何类型的可熔元件，包括但不限于保险丝、波纹带、缠绕在绝缘芯上的保险丝等。可以使用多种结合技术中的任何一种技术将可熔元件112连接到第一端子114和第二端子116，这些技术包括但不限于焊接、超声波焊接、激光焊接、电阻焊接等。在一些实施例中，熔断器体117的内部腔体132可以部分地或全部地填充有围绕可熔元件112的熄弧材料。可以提供熄弧材料来减少可熔元件112分离时可能出现的电弧。熄弧材料可以包括但不限于砂子、硅石等。
参考图1c，熔断器100被以完全地组装的、可操作的构造和定向示出。第一端子114和第二端子116以及可熔元件112围绕纵向地相对的侧壁126、130和盖子120弯曲或折叠，并且设置为大致与它们平坦地邻接。因此，第一端子114和第二端子116的底部表面158、160被定位成用于电连接到下表面(例如印刷电路板(PCB)上的端子)上的相应的端子或触头。另外，弯曲的第一端子114和第二端子116可以操作，以便将盖子120和基座118牢固地夹紧并保持在一起。因此，当熔断器100如图1c所示地完全组装起来并且可操作地定向时，熔断器100的垂直定向相对于图1a和图1b所示的部分地组装的熔断器100的定向是相反的，其中，完全地组装的熔断器100的基座118设置在熔断器100的盖子120的顶部上。
在图2所示的熔断器100的替代性实施例中，熔断器100可以设置有大致平坦的可熔元件112，可熔元件112可以由导电材料的片材通过例如冲压或切割而形成。可熔元件112可以包括第一端子部分131和第二端子部分133，第一端子部分131和第二端子部分133可以以与第一端子114和第二端子116平坦地接合的方式设置在第一端子114和第二端子116的顶部上，并且电连接到第一端子114和第二端子116。第一端子部分131和第二端子部分133可以通过桥接部分135彼此连接，桥接部分135延伸穿过基座118的内部腔体132和缺口137、139。第一凸缘145和第二凸缘147可以分别从第一端子部分131和第二端子部分133的纵向地向内的桥接部分135横向地延伸，并且可以设置在凹入的肩部142的顶部上。第一凸缘145和第二凸缘147可以有助于在熔断器100的制造期间精确地布置可熔元件112，并且可以为桥接部分135提供稳定性。桥接部分135可以具有减薄部分141，减薄部分141可以构造成在发生预定故障状况(例如过载电流状况，在这种状况下，超过预定最大电流的电流量流过可熔元件112)时熔化和分离。
在图3所示的熔断器100的另一个替代性实施例中，上述缺口137、139可以从熔断器体117的基座118中省略，并且可熔元件112可以整体地设置在熔断器体117的内部腔体132内。与图1a至图1c所示的熔断器100的实施例不同的是(在图1a至图1c中，第一端子114和第二端子116朝向内部腔体132仅延伸到侧壁126、130的内表面的程度)，图3所示的实施例的第一端子114和第二端子116可以向内延伸超过侧壁126、130并且进入内部腔体132中；在内部腔体132中，它们连接到可熔元件112。在非限制性示例中，可熔元件112可以通过引线结合或类似的处理连接到第一端子114和第二端子116。
在图4a所示的熔断器100的另一个替代性实施例中，熔断器体117可以包括盖子120，盖子120具有从其顶表面148延伸并且限定突起的表面163的阶梯式的突伸部或突台162。突台162的纵向边缘164、166可以与熔断器体117的纵向端部向内隔开。如图4b中最佳地示出的，盖子120的顶表面148可以朝向突台162的纵向边缘164、166成角度，并且可以与纵向边缘164、166相交而与之形成锐角α。在非限制性示例中，顶表面148与纵向边缘164、166的相交形成的锐角α可以在约10度至约15度的范围内。因此，当第一端子114和第二端子116以及可熔元件112围绕纵向地相对的侧壁126、130和盖子120弯曲或折叠时，底表面158、160可以相对于盖子突台162的突起的表面163弯曲至超过平行状态。然而，由于第一端子114和第二端子116和/或可熔元件112的恢复力或“弹性”，第一端子114和第二端子116和可熔元件112可能稍微远离顶表面148而“伸直(un-bend)”，使得第一端子114和第二端子116的底表面158、160大致与突台162的突起的表面163共面对齐。因此，熔断器100可以具有大致平坦的底表面；当熔断器100可操作地安装在PCB或其它基底上时，该大致平坦的底表面可以提供增强的稳定性。
参考图5，示出了说明用于制造根据本公开的上述熔断器100的示例性方法的流程图。现在将结合图1a至图4b所示的熔断器100的图示来描述本方法。
在本示例性方法的框200处，第一端子114和第二端子116可以相对于彼此以期望的位置和定向(例如图1a所示的位置和定向)布置在模具(未示出)中。该模具可以限定腔体，该腔体的尺寸和形状类似于根据但不限于上述任何实施例的熔断器体117的基座118的期望尺寸和形状。在本方法的框210处，模具可以被熔化的或流体的电绝缘材料(例如，塑料)填充，由此形成基座118。例如，可以使用传统的注塑成型工艺来填充模具。在本方法的框220处，可以允许基座118在模具中凝固并且可以随后从模具中移除。这样，基座118可以被“模制到”第一端子114和第二端子116上。
在本示例性方法的框230处，根据但不限于上述任何实施例的可熔元件112可以结合到第一端子114和第二端子116，其中，可熔元件的中间部分纵向地延伸穿过基座118的内部腔体132。在各种非限制性示例中，可熔元件112可以从配线(例如锡线或铜线)的线轴切割而来或者由金属片材冲压而成，并且可以使用包括但不限于熔接、超声波焊接、激光焊接、电阻焊接、引线结合等多种结合技术中的任何技术结合到第一端子114和第二端子116。在本方法的框240处，基座118的内部腔体132可以填充可以围绕可熔元件112的熄弧材料，例如沙子、硅石等。
在本示例性方法的框250处，如上所述，盖子120可以形成为具有适于与基座118相配合的尺寸和形状。在非限制性示例中，可以使用注塑成型工艺或者类似的工艺并且由与基座118相同的电绝缘材料形成盖子120。如图4a和图4b中所示，盖子120可以可选地形成有从其顶表面延伸的纵向地突起的突台162。在本方法的框260处，如上所述，盖子120可以与基座118配合，其中，例如，盖子120的主体143设置在凹入的肩部142的顶部上，并且凸缘144、146设置在缺口137、139内。
在本示例性方法的框270处，第一端子114和第二端子116以及可熔元件112可以围绕纵向地相对的侧壁126、130和盖子120弯曲或折叠，并且可以设置为大致与它们平坦地邻接。如果盖子设置有如图4a和图4b所示的突台162，则第一端子114和第二端子116的端部可邻接突台162的纵向边缘164、166，并且第一端子114和第二端子116的底表面158、160可以设置为大致与突台162的突起的表面163共面对齐，以便为熔断器100提供大致平坦的底表面。
如本文所使用的，以单数形式叙述并且前面带有词语“一”或“一个”的元件或步骤应该被理解为不排除多个元件或步骤，除非明确地记载了排除这种情况。此外，对本公开的“一个实施例”的参考不意图被解释为排除也合并所记载的特征的附加实施例的存在。
尽管本公开参考了某些实施例，但在不脱离如随附的一项或多项权利要求所限定的本公开的领域和范围的情况下，可以对所描述的实施例进行多种修改、替换和改变。因此，意图是本公开不限制于所描述的实施例，而是具有由随附的权利要求的语言及其等同内容限定的全部范围。
Claims (17)
1.一种表面安装熔断器，包括：
熔断器体，所述熔断器体包括：
基座，所述基座包括限定内部腔体的底板和多个邻接的侧壁，其中，所述侧壁的顶部边缘限定凹入的肩部，所述凹入的肩部界定所述内部腔体；以及
盖子，所述盖子包括主体，所述主体设置在所述凹入的肩部上并且封盖所述内部腔体；
第一端子和第二端子，所述第一端子和第二端子延伸穿过所述基座的相对的侧壁，所述第一端子和第二端子围绕所述相对的侧壁和所述盖子延伸并且设置为与所述相对的侧壁及所述盖子邻接；以及
可熔元件，所述可熔元件延伸穿过所述内部腔体并且连接到所述第一端子和第二端子，
所述可熔元件呈平面状并且包括在第一端子部分和第二端子部分之间纵向地延伸的桥接部分，以及
所述可熔元件包括在所述内部腔体内从所述桥接部分横向地延伸的凸缘，所述凸缘设置在所述相对的侧壁的所述凹入的肩部上，所述第一端子和所述第二端子连接到所述相对的侧壁。
2.根据权利要求1所述的表面安装熔断器，其中，所述盖子包括从所述盖子的纵向端部延伸的凸缘，所述凸缘设置在形成于所述基座的相对的侧壁的顶部边缘中的互补的缺口内。
3.根据权利要求2所述的表面安装熔断器，其中，所述可熔元件经由所述缺口延伸到所述内部腔体的外部。
4.根据权利要求1所述的表面安装熔断器，其中，所述盖子的顶表面与所述基座的侧壁的顶部边缘共面。
5.根据权利要求1所述的表面安装熔断器，其中，所述第一端子和第二端子将所述盖子固定到所述基座。
6.根据权利要求1所述的表面安装熔断器，其中，所述第一端子部分和第二端子部分设置成分别与所述第一端子及第二端子平坦地接合。
7.根据权利要求1所述的表面安装熔断器，其中，所述盖子包括突台，所述突台从所述盖子的顶表面延伸并且限定突起的表面，其中，所述第一端子和第二端子的端部邻接所述突台的边缘，并且其中，所述第一端子和第二端子的底表面与所述突起的表面共面。
8.根据权利要求7所述的表面安装熔断器，其中，所述盖子的顶表面与所述突台的边缘以锐角相交。
9.根据权利要求8所述的表面安装熔断器，其中，所述锐角在10度至15度的范围内。
10.根据权利要求1所述的表面安装熔断器，还包括设置在所述内部腔体内的熄弧材料。
11.一种制造表面安装熔断器的方法，所述方法包括：
围绕第一端子和第二端子模制熔断器体的基座，所述基座包括限定内部腔体的底板和多个邻接的侧壁，所述第一端子和第二端子延伸穿过所述基座的相对的侧壁；
将可熔元件连接到所述第一端子和第二端子，所述可熔元件延伸穿过所述内部腔体；
其中，所述可熔元件包括通过桥接部分连接的第一端子部分和第二端子部分，所述桥接部分在所述第一端子部分和所述第二端子部分之间纵向延伸，以及
所述可熔元件还包括从所述桥接部分横向延伸的凸缘，并且
其中，将所述可熔元件连接到所述第一端子和所述第二端子还包括：将所述凸缘设置在由所述基座的侧壁的顶部边缘限定的凹入的肩部上，所述第一端子和所述第二端子连接到所述侧壁。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述可熔元件呈平面状，并且其中，将所述可熔元件连接到所述第一端子和第二端子包括：将所述第一端子部分和第二端子部分设置成在所述内部腔体的外部与所述第一端子和第二端子平坦地接合。
13.根据权利要求11所述的方法，还包括：用熄弧材料填充所述内部腔体。
14.根据权利要求11所述的方法，还包括：将所述熔断器体的盖子设置在形成于所述基座的侧壁的顶部边缘中的凹入的肩部上。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括：将所述第一端子和第二端子围绕所述相对的侧壁及所述盖子弯曲，以将所述盖子固定到所述基座。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述盖子包括突台，所述突台从所述盖子的顶表面延伸并且限定突起的表面，其中，将所述第一端子和第二端子弯曲包括：将所述第一端子和第二端子的端部设置为与所述突台的边缘邻接，以及将所述第一端子和第二端子的底表面设置为与所述突起的表面呈共面关系。
17.一种制造表面安装熔断器的方法，所述方法包括：
围绕第一端子和第二端子模制熔断器体的基座，所述基座包括限定内部腔体的底板和多个邻接的侧壁，所述第一端子和第二端子延伸穿过所述基座的相对的侧壁；
将可熔元件连接到所述第一端子和第二端子，所述可熔元件延伸穿过所述内部腔体；
将所述熔断器体的盖子的主体设置在形成于所述基座的侧壁的顶部边缘中的凹入的肩部上，其中，从所述主体的纵向端部横向延伸的凸缘设置在形成于所述相对的侧壁的顶部边缘中的互补的缺口中，所述第一端子和所述第二端子连接对所述相对的侧壁；以及
将所述第一端子和第二端子围绕所述相对的侧壁和所述盖子弯曲，以将所述盖子固定到所述基座。
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